综述：肺癌患者体内与吸烟相关的循环非编码生物标志物

吸烟相关循环非编码RNA（ncRNA）在肺癌诊断、预后和疗效监测中的应用及实验室标准化挑战，通过整合现有证据探讨ncRNA与肺癌亚型、治疗反应及预后的关联，并分析细胞游离ncRNA与外泌体ncRNA的检测差异、标准化前处理流程及多中心验证需求。

阿卜杜拉·法拉萨尼（Abdullah Farasani）

沙特阿拉伯贾赞大学（Jazan University）护理与健康科学学院医学实验室技术系，贾赞45142

摘要

吸烟是可预防的肺癌最主要的致病因素，它既影响肿瘤的进展，也影响循环中的核酸环境。因此，解读液体活检信号需要采用特定的方法。文献检索在2010年至2025年间针对PubMed和Scopus数据库进行。初步研究表明，血浆或细胞外囊泡中的循环非编码RNA（ncRNA），包括微小RNA（miRNA）和长非编码RNA（lncRNA），与肺癌的早期检测、特定组织学分化、基于生存结果的预后分层以及治疗和复发过程中的动态变化有关。本综述整合了现有证据和最新研究结果，探讨了不同肺癌亚型中吸烟依赖性的模式。通过将暴露程度和吸烟相关并发症与循环RNA谱的变化相关联，阐明了在肺癌背景下生物标志物可能具有信息价值的情况。本研究的新颖之处在于从实验室实施的角度出发，考虑了生物学合理性以及标准化预分析、溶血和血小板控制、稳健的标准化处理、平台选择和透明风险评分报告等实际要求。此外，我们还讨论了无细胞RNA与细胞外囊泡（EV）相关ncRNA在分析和临床应用方面的权衡，包括稳定性差异、背景信号、工作流程复杂性，以及EV分析在哪些情况下能提供额外的临床价值。我们将候选标志物与具体应用联系起来，包括不确定结节的分类、无需组织破坏的亚型识别，以及化疗、靶向治疗和免疫治疗的监测。我们强调了多中心验证、可互换的参考材料、外部质量评估和决策影响研究的必要性，这些对于临床应用至关重要。

引言

肺癌是一种发生在支气管或肺泡上皮的恶性肿瘤，临床上分为非小细胞肺癌（NSCLC）和小细胞肺癌（SCLC），前者主要由腺癌和鳞状细胞癌（SCC）组成。两者在肿瘤结构、转移行为、治疗选择以及组织学和分子确认的实验室工作流程方面存在差异。国际癌症研究机构（IARC）的最新估计（GLOBOCAN 2022）显示，2022年肺癌的新发病例约为250万例，死亡人数约为180万例，证实肺癌是癌症相关死亡的最常见原因，也是可避免的重大健康负担[1]、[2]。由于人口老龄化加剧和许多地区的经济增长，根据世界卫生组织（WHO）和IARC的预测，到2050年癌症病例总数将显著增加。这意味着，如果不在大规模上改善预防和早期检测措施，肺癌将继续成为关键的公共卫生问题。烟草烟雾是最重要的可改变的致病因素，其临床意义不仅限于致癌作用，还影响并发症、样本的充分性以及循环分析结果的解释；吸烟相关的肺癌在生物学和诊断学上具有异质性[3]、[4]。在肿瘤水平上，大规模基因组研究表明，吸烟与肿瘤突变负担增加和独特的突变特征有关，同时使驱动基因谱向吸烟者典型的基因（如KRAS和TP53）转变。相比之下，从未吸烟者更常携带可操作的致癌驱动基因，如表皮生长因子受体（EGFR）的突变和间变性大激酶受体（ALK）/玫瑰色癌基因1（ROS1）/逆转录转座子1（RET）的重排，这些基因驱动治疗途径。这些由吸烟条件引起的差异直接涉及实验室医学，因为它们可能导致血浆和细胞外囊泡成分的变化，这些变化可能因炎症、血小板激活、溶血易感性和慢性气道损伤而产生，这在使用单一标志物阈值时会造成混淆，因此需要严格的预分析控制和标准化[5]、[6]、[7]。临床上，大多数患者仍是在晚期才被诊断出来，即使在筛查项目中，临床医生也面临组织样本有限（无法进行支气管镜检查或针刺活检）的不确定结节问题。因此，迫切需要微创生物标志物来支持早期检测、亚型分类以及治疗效果的监测，这些标志物需要通过经过分析验证的检测方法来实现。循环中的ncRNA，包括miRNA和lncRNA，是很有吸引力的候选者，因为它们稳定性高，可以使用可扩展的平台进行定量，并且可能在治疗和疾病进展过程中发生动态变化。然而，由于预分析、分析和后分析阶段之间的不一致性、吸烟暴露评估的不一致性，以及缺乏前瞻性多中心验证研究，其转化受到了阻碍[8]、[9]。此外，常见的吸烟相关并发症（如慢性阻塞性肺病（COPD）和慢性炎症）和非烟草环境暴露（如颗粒物空气污染）可能引发重叠的炎症/氧化特征，这些因素也应纳入循环ncRNA生物标志物解释的混淆因素中。本综述具有创新性和综合性，因为它总结了吸烟依赖性循环ncRNA在诊断、预后和监测多种应用中的证据，明确将每一类生物标志物与血液基质（无细胞血浆/血清与细胞外囊泡）、吸烟暴露定义以及预期临床用途（筛查/分类、亚型识别、预后或纵向监测）联系起来。同时，新兴的做法是结合ncRNA与临床变量、影像特征和其他类型的组学数据以及机器学习模型，利用机器学习在控制批次效应和血细胞污染的情况下学习吸烟分层特征。检测方法应具有可追溯的校准、可互换的对照品，并能在不同系统之间重复使用，适用于高通量实验室，具备分散测试、筛查和随访的明确流程，以便在临床实践中应用[10]、[11]。

使用PubMed和Scopus进行了结构化的文献检索，旨在识别研究吸烟相关循环非编码RNA在肺癌中的作用的研究。检索过程中使用了受控词汇和自由文本搜索词，包括肺癌（NSCLC和SCLC）、吸烟暴露（吸烟者、包年数和戒烟情况）以及ncRNA类别（微小RNA/miRNA、lncRNA、circRNA和细胞外囊泡/外泌体）。首先对标题/摘要进行了筛选，然后对符合条件的文章进行了全文筛选。我们选择了报告吸烟状态或暴露变量、生物材料测量（血浆/血清/EVs）以及诊断、预后或监测结果的研究。排除了非英文文章、摘要和非吸烟分层的研究；还手动搜索了参考文献列表以获取相关研究。

我们优先考虑了研究的质量、诊断和预后性能指标（如AUC、敏感性/特异性、校准）的透明报告，以及外部验证。此外，我们强调了尽管工作量增加，但细胞外囊泡分析仍可能提供额外临床价值的情况。

章节摘录

吸烟诱导的肺癌中非编码RNA失调的分子机制

本节总结了烟草烟雾暴露与气道上皮和肺肿瘤中非编码RNA（ncRNA）失调之间的机制证据。此外，还探讨了这些信号转化为循环生物标志物的潜力。值得注意的是，组织测量结果不一定与血浆/血清测量结果相同，因为循环中的ncRNA可能反映了全身炎症和血细胞污染（溶血/血小板/白细胞）的影响。

吸烟依赖性非编码RNA对信号通路的调节

本节阐明了吸烟诱导的ncRNA失调与已知的致癌和应激反应通路之间的联系，这些通路具有临床意义，如侵袭性行为、治疗抵抗性和生存率。通常使用组织或细胞模型来推导通路级机制；因此在转化生物标志物时，需要评估这些与通路相关的ncRNA是否能在循环中可重复检测到。

循环非编码RNA生物标志物：分析和方法学考虑

为了将ncRNA生物标志物的研究转化为临床实践，必须标准化并透明地报告所有工作流程，包括预分析（如抽血、使用的试管类型、处理时间和储存条件）、分析（如提取方法、检测平台和标准化技术）和后分析（如算法锁定、性能报告和外部验证）阶段。

吸烟依赖性循环非编码生物标志物的诊断应用

本节重点介绍了循环非编码RNA（ncRNA）在诊断中的应用，如低剂量CT筛查、不确定结节的分类和节省组织的亚型识别。鉴于循环信号与吸烟以及吸烟相关并发症之间的潜在混淆因素，报告暴露定义（当前/既往吸烟情况、包年数、戒烟时间）和进行有效控制是非常重要的。

预后价值和患者结果预测

预后价值和结果预测用于识别早期复发、疾病进展或从某些治疗中获益的肺癌患者。循环ncRNA具有吸引力，因为它们相对容易重复测量，并可能反映肿瘤的生物学特性和宿主的反应。对于临床应用，必须明确指定预后ncRNA检测的预期用途，例如术后复发风险。

ncRNA生物标志物转化为临床实践的当前限制

ncRNA生物标志物转化的当前限制在于测量信号的幅度较小，且容易受到工作流程选择的影响。因此，除非仔细控制变异，否则循环miRNA的结果可能不一致。在以吸烟为特征的人群中，这一问题更加严重，因为烟草暴露和相关并发症（如COPD和全身炎症）可能会改变白细胞和血小板的活性。

结论和临床实施前景

吸烟依赖性的循环ncRNA遵循一条临床相关的路径，从个体首次接触吸烟开始，经过气道的慢性炎症和分子损伤，最终在血浆和细胞外囊泡（EV）中观察到烟草诱导的分子和细胞损伤以及宿主来源的可修饰RNA信号因素。在这里综合的原始研究领域中，

作者贡献声明

阿卜杜拉·法拉萨尼（Abdullah Farasani）：正式分析、数据整理、概念化。

利益冲突声明

作者声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

作者感谢沙特阿拉伯贾赞大学研究生院和科学研究院的资助，项目编号：(JU-202502111-DGSSR-RP-2025)