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研究背景及目的:肾细胞癌（renal cell carcinoma,RCC,简称肾癌）发病率占成人恶性肿瘤的2%-3%,是恶性程度最高的泌尿系统肿瘤之一。流行病学数据表明,肾癌在发达国家的发病率较高,发展中国家近年来发病率明显增长;其中男性发病率是女性的2倍。肾癌好发于40-60岁,早期症状常不明显。目前绝大多数肾癌患者由腹部影像学体检偶然发现,临床上尚缺乏肾癌早期诊断的分子标志物。早期肾癌5年生存率较高,但肿瘤若侵犯毗邻组织器官或远处转移,治疗就相当困难且预后较差。因此,寻找肾癌分子标志物,提高早期诊断率,是目前肾癌防治的重点。细胞外囊泡（extracellular vesicles,EVs）主要包括外泌体、微囊泡和凋亡小体,其中外泌体相关研究最为广泛。外泌体是一种小细胞外囊泡（small extracellular vesicles,s EVs）,在电子显微镜下呈杯状,直径从40 nm到160 nm不等。肿瘤细胞分泌的外泌体能与其它细胞通讯并调节局部微环境,从而影响人体病理生理过程,与肿瘤的发生发展有着密切关系。外泌体包含的RNA、DNA、蛋白质、脂类和氨基酸等可以通过自分泌或旁分泌途径影响周围受体细胞,也可以通过血液、淋巴液等作用于远处受体细胞,更重要的是,这些分子受到外泌体膜的保护而不易被降解,因此肿瘤细胞来源的外泌体及其内容物分子可作为有价值的肿瘤诊断分子标志物,但目前仍缺乏外周血外泌体m RNA在肾癌早期检测中潜在价值的研究。本研究拟基于外泌体RNA测序筛选肾癌相关外泌体m RNAs,并验证其在肾癌筛查和鉴别诊断中的临床价值,找到肾癌特异性的分子标志物。研究方法:课题纳入上海长海医院2017年8月至2020年7月期间来院诊治的504例研究对象,包括局限性肾癌（T1-T2N0M0,临床分期为I、II期）患者（n=242）、肾良性病变患者（n=73）和健康人（n=189）。本研究分为发现阶段、测试阶段、训练阶段和验证阶段。发现阶段对局限性肾癌患者（n=12）和健康人（n=22）的外周血外泌体RNA进行测序,分析数据筛选肾癌相关的外泌体m RNAs。测试阶段通过RTq PCR对局限性肾癌患者（n=16）和健康人（n=20）的血清外泌体m RNAs表达水平进行检测,进一步筛选出表达水平有显著差异的外泌体m RNAs。训练阶段增加局限性肾癌患者（n=100）和健康人（n=50）的样本量,应用RT-q PCR评估上述基因的表达水平,通过Logistic回归分析初步建立基于外泌体m RNAs的筛查诊断模型,并在另一个包括局限性肾癌患者（n=114）和健康人（n=97）的验证队列中检测该模型的诊断效能。同时,本研究也收集10例局限性肾癌患者手术前与术后一个月的血清样本,检测肿瘤切除后外泌体m RNAs的表达水平变化,进一步验证外泌体m RNAs作为肾癌诊断分子标志物的价值。此外,为探索以上外泌体m RNAs在区分肾癌与肾良性病变方面的诊断性能,该验证阶段纳入肾良性病变患者（n=73）,包括肾实性病变患者（n=47）和囊性病变患者（n=26）。同样,应用Logistic回归分析建立基于外泌体m RNAs的鉴别诊断模型区分肾癌患者与肾良性病变患者（包括区分实性、囊性良性病变患者）。研究结果:在发现阶段分析RNA测序数据,筛选出7种外泌体m RNAs作为肾癌的候选新型分子标志物,分别是CUL9、ATM、ARID1A、KMT2D、PBRM1、PREX2和SETD2。测试阶段应用RT-q PCR检测其表达水平,外泌体m RNAs中的ATM和ARID1A在肾癌组和健康对照组之间差异无统计学意义（p＞0.05）,其余5种基因（CUL9、KMT2D、PBRM1、PREX2和SETD2）在肾癌组表达水平显著高于健康对照组,差异有统计学意义（p＜0.05）,故被纳入后期诊断模型中。在训练和验证阶段,应用Logistic回归分析筛选并分别构建出基于KMT2D和PREX2的筛查模型（y=0.000016287×KMT2D+0.000036129×PREX2-1.04939）,以及基于CUL9、KMT2D和PREX2的鉴别诊断模型（y=0.00090292×CUL9-0.0000186×KMT2D+0.000014298×PREX2-0.098273）。筛查模型可较好地区分局限性肾癌患者与健康人,在训练和验证阶段中进行受试者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲线分析,ROC曲线下面积（area under curve,AUC）分别为0.813和0.804;鉴别诊断模型在区分肾癌和肾良性病变（AUC=0.810）方面也显示出良好的应用价值,包括实性病变（AUC=0.799）和囊性病变（AUC=0.829）。同时,本研究也发现5种血清外泌体m RNAs在肿瘤切除后水平明显下降（p＜0.05）。研究结论:本研究首次构建基于外周血外泌体m RNAs分子标志物组合的肾癌筛查和鉴别诊断模型,该模型可提高肾癌早期诊断率,显示出良好的筛查和鉴别诊断能力,具有良好的临床应用潜在价值。