线粒体衍生肽Humanin与非编码RNA在前列腺疾病风险分层中的诊断价值研究

本研究针对前列腺疾病诊断特异性不足的临床难题，通过分析375例患者的血浆和外泌体样本，首次揭示了线粒体衍生肽Humanin/MOTS-c与lncRNA GAS5、miR-21/miR-103构成的分子网络在前列腺增生(BPH)、癌前病变(PL)和前列腺癌(PCa)中的差异化表达规律。研究发现外泌体miR-21对PL的鉴别准确率高达AUC=1.000，联合血浆Humanin、GAS5的决策树模型实现95%分类精度，为无创诊断提供了新型分子标志物组合。

　　

前列腺癌作为男性第二大高发恶性肿瘤，传统诊断依赖前列腺特异性抗原(PSA)检测，但其特异性不足常导致过度诊疗。随着《柳叶刀》委员会预测2040年病例将增长近三倍，开发精准诊断工具迫在眉睫。线粒体功能异常被认为是癌症的重要特征，其中线粒体衍生肽(MDPs)如Humanin和MOTS-c在细胞应激反应中起关键作用，但其在前列腺疾病中的诊断价值尚未明确。与此同时，长链非编码RNA GAS5和miR-21/miR-103等调控分子在肿瘤进展中的作用日益受到关注，这些分子可能构成影响前列腺癌发展的关键网络。

意大利萨萨里大学生物医学科学系的研究团队在《Clinical and Experimental Medicine》发表的研究，首次系统评估了Humanin、MOTS-c、GAS5及外泌体miRNA在前列腺疾病风险分层中的诊断价值。研究通过多中心纳入375例疑似前列腺癌患者，采用ELISA检测血浆Humanin/MOTS-c浓度，qPCR定量GAS5和miRNA表达，结合机器学习算法构建诊断模型。

关键技术包括：1) 通过PI-RADS v2.0标准指导的375例患者队列样本采集；2) 总外泌体分离试剂盒提取血浆外泌体；3) TaqMan微RNA检测系统定量miR-21-5p和miR-103a-3p；4) SYBR Green法检测GAS5表达；5) 采用PLS-DA和决策树算法进行多变量分析。

研究结果

MiRNA表达

血浆miR-21在BPH组显著高于PL和PCa组(p≤0.01)，而外泌体miR-103在BPH组表达量显著高于PL和PCa组(p≤0.0001)，提示外泌体miRNA可能更早反映恶性转化。

LncRNA表达

GAS5在BPH患者血浆和外泌体中均显著高表达(p≤0.01)，其与miR-21/miR-103的负相关关系支持了"miRNA海绵"调控机制假说。

ELISA检测

Humanin在PCa组血浆水平显著低于BPH(p<0.0001)，而MOTS-c在PL组出现特征性升高(p<0.05)，表明两种线粒体肽可能分别参与晚期和早期病变进程。

诊断效能

外泌体miR-21区分BPH与PL的AUC达1.000，miR-103鉴别BPH与PCa的AUC为0.9986。由Humanin、MOTS-c和GAS5构成的决策树模型交叉验证准确率达95%。

多变量分析

PCA显示PL样本呈现独特的中间聚类状态，PLS-DA模型中Humanin和GAS5的VIP值>1，证实其核心判别作用。

该研究创新性地揭示了线粒体-非编码RNA调控轴在前列腺疾病演进中的动态变化：1) Humanin下调反映线粒体功能进行性丧失，其与GAS5的协同降低可能解除对miR-21/miR-103的抑制；2) MOTS-c在PL期的特异性升高提示其作为早期转化标志物的潜力；3) 外泌体miRNA展现超乎预期的诊断精度，特别是miR-21对癌前病变的识别能力。这些发现不仅为理解前列腺癌发生提供了新的分子视角，更重要的是建立了可临床转化的无创诊断方案。通过整合循环线粒体肽和核酸标志物，该策略有望显著减少不必要的穿刺活检，实现从"组织诊断"到"液体活检"的范式转变。未来研究需在更大队列中验证这一模型，并深入探究Humanin-GAS5-miRNA调控网络的具体作用机制。