外泌体miRNA联合影像组学精准预测前列腺癌骨转移及转移负荷的多中心研究

本研究针对前列腺癌(PCa)骨转移临床诊断的难点，通过整合血浆外泌体miRNA（如hsa-miR-548o-3p）与MRI影像组学特征，构建了可预测骨转移存在及转移负荷（≥4处）的双重列线图模型。该多中心研究显示联合模型的AUC达0.904（骨转移预测）和0.849（转移负荷预测），为mHSPC（转移性激素敏感性前列腺癌）分层治疗提供了新型无创工具。

　　

前列腺癌骨转移是导致患者预后恶化的关键因素，5年生存率仅25%。当前临床依赖的前列腺特异性抗原(PSA)和碱性磷酸酶(ALP)存在敏感性和特异性不足的缺陷，而传统影像学检查又面临辐射暴露和经济负担问题。更棘手的是，根据CHAARTED研究标准，骨转移负荷（≥4处）直接影响治疗方案选择，但现有技术难以在早期精准评估这一指标。这一临床困境催生了对新型生物标志物的迫切需求。

甘肃省人民医院的研究团队创新性地将液体活检与影像分析相结合，通过多中心队列研究探索血浆外泌体miRNA与MRI影像组学的协同诊断价值。他们发现外泌体携带的hsa-miR-548o-3p能通过调控Wnt和PI3K-AKT通路促进骨转移，而基于T2WI（T2加权成像）、DWI（扩散加权成像）和ADC（表观扩散系数）的放射组学特征可量化肿瘤异质性。这项发表于《Journal of Translational Medicine》的研究，首次建立了能同步预测骨转移存在及负荷的双重诊断体系。

研究采用三项关键技术：1）从329例PCa患者血浆中提取外泌体（通过透射电镜和Western blot验证CD9/CD63/TSG101标志物）；2）RT-qPCR检测11种候选miRNA（筛选出hsa-miR-548o-3p等3种差异表达分子）；3）基于PyRadiomics平台从MRI图像提取312个放射组学特征，经LASSO回归筛选关键指标。

研究结果
基线特征分析
256例患者中，骨转移组tPSA（总前列腺特异性抗原）和ALP水平显著升高（p<0.001），多因素分析确认tPSA是骨转移独立预测因子（OR=4.21）。

外泌体鉴定与miRNA筛选
提取的外泌体呈典型杯状形态（直径30-150nm），Western blot验证其标志物表达。通过TCGA数据库和qPCR验证，发现hsa-miR-548o-3p在骨转移组表达上调2.3倍（p=0.003），其靶基因富集于凋亡和癌症通路。

影像组学模型构建
从MRI序列提取的14个特征与骨转移显著相关，12个特征与转移负荷相关。联合tPSA、hsa-miR-548o-3p和放射组学特征的Nomogram 1预测骨转移的AUC达0.904，而ALP替代tPSA的Nomogram 2预测高转移负荷的AUC为0.849。

模型验证
内部验证显示训练集/测试集AUC分别为0.879/0.956（骨转移）和0.916/0.806（转移负荷），外部验证队列AUC保持在0.877-0.839。决策曲线证实模型具有临床适用性。

讨论与结论
该研究突破性地实现了三大创新：1）首次揭示hsa-miR-548o-3p通过靶向SOX9/ADAM17等基因驱动骨转移；2）创建了融合分子标志与影像特征的"液体-影像"双模态诊断框架；3）临床转化价值显著，可使71%的tPSA≥20ng/mL患者避免不必要的骨扫描。局限性在于回顾性设计可能引入选择偏倚，未来需在前瞻性队列中验证模型对放疗后患者的预测效能。这项研究为PCa骨转移的精准诊疗提供了新范式，其方法论也可拓展至其他癌种的转移预测研究。