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目的:应用高通量测序技术对胃癌患者血浆外泌体微RNA(microRNA,miRNA)进行测序,通过生物信息学方法初步筛选与胃癌临床病理参数密切相关的血浆外泌体miRNA及血浆外泌体miRNA模块,并通过诊断效能评价、靶基因功能富集分析初步研究血浆外泌体miRNA在胃癌诊断和病情评估中的作用。方法:收集2018年9月至2018年12月期间在苏州大学附属第一医院就诊收治的Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期胃癌患者各6例作为胃癌组,并收集同期于体检中心进行健康体检者6例作为健康对照组。采用exoEasy Maxi Kit试剂盒提取血浆外泌体,透射电子显微镜成像法进行血浆外泌体鉴定。提取胃癌组和健康对照组血浆外泌体小RNA(small RNA,smRNA),并进行高通量测序。采用bowtie软件、Mirdeep2软件鉴定miRNA序列。所有miRNA表达量统计以TPM(transcript per million)计算。本研究对血浆外泌体miRNA的表达数据进行差异筛选、主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)、加权基因共表达分析(Weighted correlation network analysis,WGCNA)、靶基因预测、GO和KEGG功能富集分析,并同时分析了 TCGA数据库中胃癌组织miRNA的表达情况。其中,血浆外泌体miRNA的靶基因通过比对miRNA靶基因预测数据库(miRDB、miRTarBase和TargetScan)预测获得。血浆外泌体miRNA的诊断效能通过绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)评价,Cytoscape软件被用于辅助共表达网络可视化。结果:透射电子显微镜成像法鉴定发现,本研究中提取的血浆外泌体直径在100nm左右。在高通量测序所得的序列中,本研究共计获得血浆外泌体miRNA1853个,其中鉴定注释获得已知miRNA1114个,预测获得新的miRNA739个。主成分分析表明,比较健康对照组和胃癌组获得的31个差异表达的血浆外泌体miRNA建立的PCA模型能够显著区别胃癌组样本和健康对照组样本。血浆外泌体hsa-miR-200a-3p在Ⅲ+Ⅳ期胃癌组中的表达上调,显著高于健康对照组(FC=32.21,P=0.02)和Ⅰ+Ⅱ 期胃癌组(FC=3.96,P<0.01)。血浆外泌体 hsa-miR-320d、hsa-miR-3613-5p 在胃癌伴远处转移组中的表达上调,显著高于健康对照组(FC分别为9.78、3.59,P值分别为0.03、0.02)和胃癌无远处转移组(FC分别为5.75、3.65,P值分别为<0.01、0.049)。血浆外泌体hsa-miR-451a在胃癌伴淋巴结转移组中的表达下调,显著低于健康对照组(FC=0.47,P=0.01)和胃癌无淋巴结转移组(FC=0.43,P=0.01)。包括hsa-miR-3661、hsa-miR-1249-3p在内的7个血浆外泌体miRNA在诊断胃癌时表现出了较高的诊断价值(AUC>0.8)。血浆外泌体hsa-miR-451a在诊断胃癌伴淋巴结转移时具有中等以上的诊断价值(AUC=0.780),血浆外泌体hsa-miR-200a-3p、hsa-miR-3613-5p在诊断胃癌伴远处转移方面具有较高的诊断价值(AUC=0.850、0.858)。WGCNA分析发现了 ME blue和ME yellow两个与远处转移正相关的血浆外泌体miRNA模块。在ME blue中,获得了包括miR-371-373家族成员在内的38个与外泌体hsa-miR-3613-5p共表达的血浆外泌体miRNA;在ME yellow中,发现了包括miR-200家族成员在内的15个与外泌体hsa-miR-200a-3p共表达的血浆外泌体miRNA。功能富集分析显示,血浆外泌体hsa-miR-3613-5p及其共表达的血浆外泌体miRNA的靶基因功能高度富集于SMAD蛋白结合,PI3K-Akt信号通路,MAPK信号通路,RAS信号通路;血浆外泌体hsa-miR-200a-3p及其共表达的血浆外泌体miRNA的靶基因功能高度富集于细胞连接的组织、组装,细胞形态发生的调控,上皮细胞分化的调控,细胞-基质粘附连接。结论:本研究发现了一些与胃癌临床病理参数密切相关的血浆外泌体miRNA。这些外泌体miRNA在胃癌的诊断和病情评估方面具有潜在的临床应用价值,并且可能参与了胃癌的发生发展。