背景与目的肺癌是目前发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,而非小细胞肺癌(NSCLC)占到其中85%。此外,NSCLC的早期诊断和对患者转移的预测以及肺部结节的鉴别诊断,目前都缺乏一个效能高、创伤小而又方便快捷的的临床手段。新兴的液体活检,包括ctDNA、CTC和外泌体,由于其无创、简便和可重复的优势,被越来越多的应用到了各类肿瘤的临床应用中。但由于其方法缺乏统一性,目前在NSCLC中尚缺乏一个良好的液体活检的技术指标来完成上述亟待解决的临床需求。本研究第一部分旨在探究作为液体活检的CTC对肺部结节良恶性的鉴别诊断的能力,并与PET/CT进行对比。第二部分探索了外泌体在肺腺癌的诊断和预测转移的潜能,并进行了外泌体与原发肿瘤蛋白表达及瘤负荷关系的探索性研究。通过这两部分研究,本文希望对液体活检在NSCLC中的临床应用潜能进行较全面的探索和分析。方法第一部分通过招募肺部结节患者,利用基于EpCAM特异性识别多肽的CTC捕获分离技术,对其进行CTC检测和计数。将CTC计数作为肺部结节良恶性的鉴别诊断指标,进行ROC曲线分析并确定其对肺部结节鉴别诊断的灵敏度与特异度,同时与PET/CT的鉴别诊断进行对比。此外,按照胸部CT的影像特征对上述分析进行进一步的亚组分析,以确定该技术的CTC检测技术最佳的应用范围。第二部分则通过招募肺腺癌患者和健康受试者,利用基于醛基化乳胶微珠联合流式细胞术的外泌体蛋白定量分析技术,对受试者外周血的外泌体进行EGFR蛋白和CXCR4蛋白的定量检测。将外泌体EGFR蛋白表达量作为肺腺癌诊断指标,进行差异分析和ROC曲线分析,并确定其对肺癌诊断的灵敏度与特异度。另外,将外泌体CXCR4蛋白表达量作为肺腺癌转移预测的指标,进行上述相同的分析,并探究其与肺腺癌侵袭性之间的相关性。最后通过将外泌体蛋白表达与腺癌组织免疫组化染色对比,以及患者术前术后外泌体蛋白表达对比,探究外泌体与原发肿瘤蛋白表达及瘤负荷关系。结果第一部分的研究纳入了 104例肺部结节患者(97例肺腺癌、25例良性病变)。分析发现CTC计数在良恶性两组间的差异有用统计学意义,分别为0.5个/mL和2.0个/mL(P<0.05)。CTC计数鉴别诊断肺部结节良恶性的ROC曲线AUC为0.651(P<0.05),以>0.5个/mL为阈值时,其灵敏度和特异度分别为45.6%和80.0%。亚组分析发现,CTC计数对于在CT影像中表现为纯磨玻璃影(pGGO)结节具有良好的鉴别诊断效能:在良恶性两组的差异有统计学意义,其中位数分别为0个/mL和1.0个/mL(P<0.01);而在pGGO组中鉴别诊断的ROC曲线AUC为0.863(P<0.01),以>0个/mL为阈值时其鉴别诊断的灵敏度度和特异度分别为87.1%和83.3%。而通过与PET/CT进行比较发现CTC计数对肺部结节的鉴别诊断在pGGO组显著优于PET/CT,后者的灵敏度和特异度仅为54.8%和66.7%,显著低于CTC计数(P=0.039)。第二部分的研究纳入了 68例受试者(38例肺腺癌、30例健康受试者)。分析发现外泌体浓度、外泌体EGFR蛋白表达量在两组人群没有表现出差异。而外泌体CXCR4蛋白表达与肺腺癌侵袭性都显著正相关,流式细胞分析中外泌体CXCR4荧光强度与与肺腺癌病理侵袭性评分的相关系数为0.413(P<0.01)。此外,外泌体CXCR4蛋白表达量在转移组和未转移组间有显著差异(P<0.04)。通过ROC曲线分析,外泌体CXCR4蛋白表达率和外泌体CXCR4荧光强度预测肺腺癌转移的AUC分别为 0.697(P=0.04)和 0.770(P<0.01);分别以>7.4%和>1429.39 为阈值,外泌体CXCR4蛋白表达率和荧光强度预测肺癌转移的灵敏度均为100%,而特异度分别为40.9%和59.1%。对比肺腺癌组织免疫组化染色和外泌体蛋白表达,没有观察到一致性。此外,患者术前和术后的外泌体相关指标也没有一致的变化趋势,统计分析发现手术前后外泌体相关指标变化没有统计学意义。结论本研究通过对比CTC计数与PET/CT在肺部结节良恶性的鉴别诊断能力,发现该技术的CTC计数具有良好的鉴别诊断能力。对纯磨玻璃影结节,其鉴别诊断效能甚至优于PET/CT。最后,利用流式细胞术对外周血外泌体的蛋白定量,发现外泌体EGFR蛋白的表达量不具有诊断肺癌的能力;而外泌体CXCR4蛋白表达与肺癌的侵袭性有显著相关性,同时具有较高的预测肺腺癌转移的潜能。该技术的外泌体蛋白定量表达并不能反映原发肿瘤蛋白表达量,也不具有监测肺腺癌患者瘤负荷的能力。