作者：解放军总医院  吴珍

尽管2010年美国NIH公布的研究结果表明低剂量CT筛查相较于普通X胸片降低了20%的肺癌死亡率，但是高达96.4%的假阳性给肺部结节患者带来的过度诊断导致后续不必要的活检、手术、定期随访，既浪费了宝贵的医疗资源，又给患者带来不必要的精神负担、经济负担和医源性损伤。近年来，随着分子生物学技术发展，很多研究致力于在分子层面寻找鉴别GGN（肺部磨玻璃结节）的关键生物标记物（biomarkers）。诸多研究表明，DNA甲基化、miRNA、lncRNA和cirRNA等分子标志物对于诊断早期肺结节的良恶性具有重要作用。尤其是近年来，借助于液体活检技术的不断进展，使得无创检测分子标志物进行肺结节早期诊断广泛应用。

研究证实，肺结节患者外周血游离DNA(cell free DNA,cfDNA)含量显著高于健康对照组。并且，结合肺结节患者cfDNA中100bp片段/400bp片段的Ct值大小（一种荧光定量PCR检测指标），区分早期NSCLC与健康人群的灵敏度可以达到91%。由于肺结节属于疾病的早期阶段，而大部分早期肺癌患者外周血中循环肿瘤DNA（ctDNA）的含量很低，借助ctDNA中驱动基因改变鉴别早期肺癌的灵敏度只有50%左右，因此尚不能像晚期肺癌患者依赖于外周血ctDNA进行驱动基因突变检测来诊断早期肺癌。而与此不同的是，肿瘤相关蛋白在外周血中的分泌在疾病的早期就大量产生，一项联合16种驱动基因突变和8种肿瘤相关蛋白 癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA），癌抗原（cancer antigen125 ，CA-125），CA19-9，肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF），

金属蛋白酶组织抑制剂-1（tissue inhibitor of metallo proteinases 1 ，TIMP-1），催乳素（pro-lactin，PRL)，骨桥蛋白（osteopontin，OPN）, and 过氧化物酶（myeloperoxidase ，MPO），在多癌种早期诊断价值的研究（CancerSEEK）表明，其不仅可以诊断早期癌症，还能区分肿瘤的组织学来源。

除了DNA和蛋白质水平以外，表观遗传调控的分子标志物也被证实可用于早期肺癌的诊断：DNA甲基化尤其是抑癌基因过度甲基化和原癌基因去甲基化与早期肺癌的发生相关。CfDNA甲基化用于鉴别早期肺癌同样具有很高的准确性,血浆检测SHOX2和PTGER4基因甲基化用于诊断肺癌的AUC（曲线下面积）可达到91~95%。通过二代测序检测血浆cfDNA甲基化水平，发现一组基因（B3GAT2， BCAR1， HLF， HOPX， HOXD11， MIR1203， MYL9， SLC9A3R2， SYT5，  VTRNA1-3）过度甲基化与早期肺癌的发生密切相关，但也有研究表明通过外周血cfDNA甲基化测序诊断早期肺癌的灵敏度只有29%-54%，有待进一步提高。而cfRNA甲基化水平目前只被证实与恶性胸膜间皮瘤相关，在早期肺癌诊断中的价值有待进一步探索。

在基因组和蛋白质组层面以外，基于转录组和代谢组学相关分子标志物也可以用于早期肺结节的良恶性判断。根据miRNA芯片筛选的6个miRNA（miR-17， miR-190b，miR-19a， miR-19b，miR-26b， miR-375）分子组合进行肺结节良恶性鉴别的灵敏度和特异度均为80%，进一步筛选其中3个（miRNAmiR-17,   miR-190b，miR-375）可用于肺癌亚型（小细胞肺癌或非小细胞肺癌）的鉴别。本课题组前期借助二代测序和生物信息学技术，发现了对肺癌诊断准确性较高的1组miRNA分子（miR-149-5p），1组lncRNA（XLOC_071808）分子以及1组cirRNA分子（circLIFR），可用于肺结节良恶性判断。氨基酸产物、羧酸产物等代谢产物在早期肺癌中呈下调趋势，联合9种血清特征性代谢产物[（Benzaldehyde， Hydroxypyruvic acid，Urea，Glycolic acid，L-Isoleucine （Ile），Gluconic acid lactone，Allyllaurate，Linolenic acid，L-Phenylalanine （Phe）]诊断早期肺癌的灵敏度和特异度均在95%以上。   

单独影像学筛查如低剂量CT扫描具有一定的假阳性率，而仅仅依靠分子标志物的诊断同样具有一定的局限性，因此研究者们开始联合两者进行肺结节良恶性诊断，结果表明联合影像学筛查和分子标志物检查可以显著提高肺结节良恶性鉴别的准确性。TCGA数据库中筛选得到的三个miRNA（miR-21-5p，miRNA-103a-3p，miRNA-126-3p）分子鉴别良恶性肺结节的灵敏度为81.1%，挑选其中两个miRNA联合CT影像学提示的结节大小结果可以使最终的灵敏度上升至89.9%。除了miRNA以外，自身抗体检测联合CT筛查结果同样对于肺结节良恶性鉴别意义显著。7种自身抗体和CT筛查用于良恶性鉴别的阳性预测值分别为85.2%和69%，而联合两者可以使得整体用于鉴别结节良恶性的阳性预测值上升到95%，同时显著降低了两组单独检测的假阳性率。

总的来说，借助于液体活检的分子标志物检测为肺结节良恶性鉴别提供了无创、精准的手段，而且，无创生物标志物检测与影像学筛查的联合使得肺结节良恶性鉴别的准确性更上一层。因此，联合CT影像学筛查和分子标志物检测将是未来实现无创鉴别肺结节良恶性的主流手段。