胰腺导管腺癌在本评价中简称为胰腺癌，是最致命的恶性肿瘤之一，预后不良，总体5年生存率约为5％。只有15-20％患者经受切除术;最初评估时，由于特殊的解剖特征和疾病早期的非特异性症状，其余80-85％的患者被诊断出患有转移性或局部晚期疾病。然而，随着PC小于10mm的情况下的5年生存率达到80.4％，而与UICC阶段0箱子是85.8％。在影像学检查中偶然诊断为无关疾病的PC患者比有症状患者的中位生存时间更长。这些数据表明，早期发现是改善这种侵袭性疾病预后的关键问题。报告指出，从胰腺的初始突变到转移性PC发展的时间将近21年。这为早期检测PC提供广阔的窗口。先前的研究证实早期检测在PC患者预后中的关键作用。高危人群的筛查，胰腺癌前病变的识别以及新生物标志物的发现可以帮助医生及早发现PC患者;但是，关于筛查PC仍然存在一些争议。此外，基于基因组和代谢组学的结果，在PC的早期诊断中也取得令人鼓舞的成就。在这篇综述中，总结通过影像学方法和新型分子生物标记物进行PC早期诊断的有效筛查的最新进展。我们还将讨论用于PC早期检测的分子标记物的现状，并重点介绍一些新的令人鼓舞的初步结果，这些新研究领域可能会在将来提供新的诊断方法。
　　 与其他实体癌一样，筛查不仅可以帮助医生诊断早期PC，还可以帮助识别癌前病变，例如胰腺上皮内瘤变和导管内乳头状黏液性肿瘤。筛选高危人群是识别早期PC和癌前病变的最实用的方法。与PC高风险相关的几种情况可以分为遗传性或非遗传性。年龄>55岁，吸烟，肥胖，酗酒，糖尿病，饮食因素，接触有毒物质和慢性胰腺炎是发生PC的常见非遗传性危险因素。遗传因素包括家族性胰腺癌，Peutz-Jeghers综合征，家族性腺瘤性息肉病和家族性非典型多发性黑痣。这些患者的筛查项目，以及应用程序筛选这类人群可以帮助提高一个假定的筛选试验性能的潜在候选人。目前，一些国际筛查项目已经在高危人群的PC，如瓶盖。已经完成了17个CAPS程序，并根据筛选结果提出了指南。由于早期PC患者的症状不常见且不明确，因此在临床实践中对PC进行早期检测存在许多挑战。碳水化合物抗原19–9是PC上使用最广泛的生物标志物。但是，由于CA19-9的敏感性和特异性相对较低，因此不是筛选和早期检测PC及其主要临床应用的理想生物标志物是监测进展和对治疗反应的标志。新的生物标志物正在研究中，将在以下部分中进行审查。
　　 许多影像学检查方法可用于临床实践中，以明确怀疑患有PC的患者的肿瘤，包括腹部B超，计算机断层扫描，磁共振成像，内窥镜超声和正电子发射断层扫描。在这些成像方法中，MRI已被用作解决胰腺疾病患者的问题的工具，尤其是那些具有小病灶，肥大的胰头，等衰减PC和实质性脂肪局灶性浸润的患者。由于其高灵敏度和特异性检测小肿瘤的，EUS和EUS-细针穿刺强烈建议检测PC，在许多筛查项目已应用。由于基因组学技术的进步，已经鉴定出大量的遗传改变。已经鉴定出PC的几种基因突变，包括遗传，表观遗传，非编码RNA，代谢组学和微生物组特征。此外，使用液体活检在体液中发现了循环肿瘤细胞，无细胞循环肿瘤DNA和外泌体，它们有可能被用作PC的早期诊断工具。
　　 众所周知，PC是体细胞基因突变中的功能获得性突变和肿瘤抑制基因的功能丧失。高通量基因组技术不仅重申了这些早期概念，而且还产生许多新颖的驱动程序突变，基因表达变化，表观遗传学改变，染色体重排和PC的拷贝数异常。这些遗传畸变激活或失活核心分子途径，包括Wnt/Notch信号传导，转化生长因子B信号传导，刺猬，B-catenin，轴突引导和染色质重塑，从而调节细胞周期，细胞生长和DNA修复。因此最终导致胰腺癌变。尽管在PC许多新颖的突变基因，其中包括MLL3，TGFBR2，ATM，ARID1A，ROBO2，KDM6A，NOP14和TUFT1，少见并被识别为乘客突变，它们一起可能起主要的驱动作用。此外，在全基因组关联研究中发现许多更常见的低渗透性基因，它们增加了PC的风险。
　　 使用PC转录组数据集的优化荟萃分析。确定并验证五基因PC分类器，以区分PININ与PDX1-Cre中健康的胰腺;LSL‐KrasG12DPDAC鼠标模型，有助于PC的早期诊断。使用人PDAC异种移植物和PDAC的基因工程小鼠模型。研究表明，CathE可用作PDAC和早期检测成像的潜在分子靶标。证实KLF4在PanIN启动中诱导腺泡到导管的重编程，并且可能是早期检测的潜在靶标。较大的结构变异包括染色体内重排，缺失和扩增在PC中是广泛且普遍的。通过全基因组测序和拷贝数变异分析，根据染色体结构变异的模式，将PC分为具有潜在临床效用和结果的四种亚型：稳定，局部重排，分散和不稳定。这些研究为PC患者的更个性化治疗提供了机会，并且还暗示哪些PC患者可能会受益于铂类药物。家族性和散发性PC共享相同的驱动程序突变，但家族性病例与遗传上的种系突变相关，这些突变显着增加PC的风险，包括BRCA2，BRCA1，PALB2，CDKN2A/p16，ATM，STK11，PRSS1，DNA错配修复基因和其他候选基因，例如BUB1B，CPA1，FANCC和FANCG。PC是一种非常复杂的疾病。每个胰腺肿瘤平均有63个遗传改变，其中21个使得很难为早期检测开发简单的标记物。相反，使用特定于PC不同亚型的标记物组可能是可行的。
　　 表观遗传标记，包括启动子，microRNA表达和染色质结构的改变，可用于改善PC的早期诊断。这种变化包括在癌基因的功能的甲基化调节的增益或在肿瘤抑制基因和DNA修复基因的功能的丧失。许多基因甲基化报道在PC。已鉴定出编码PC表观基因组调控因子的复发性体细胞突变，包括SWI/SNF复合体和组蛋白-赖氨酸N-甲基转移酶2家族。胰腺汁液中的这些DNA甲基化改变可用于PC的早期检测，即使它们的功能作用不明显。发现BNC1和ADAMTS1的启动子DNA甲基化是检测早期PC的潜在生物标志物，而这些基因在血清循环DNA中的启动子甲基化状态对于PC的早期检测是一种有前途的策略。
　　 越来越多的证据表明，ncRNA谱，特别是miRNA和lncRNA，具有细胞特异性和肿瘤特异性，可以用作诊断标记。已经描述PC组织中不同于正常组织，慢性胰腺炎组织和其他消化癌组织的特定miRNA谱。此外，正常导管细胞会积聚多种组织学和分子异常，包括miRNA，这些异常会导致PC浸润。从胰腺组织，胰液，血液，血浆，血清胆汁，唾液和患者的PC粪便提取的miRNA表明潜在的诊断价值。其中，循环中的miRNA显示出异常吸引人的特征，并且可能是理想的诊断生物标志物。表明miR-1290表现出有价值的诊断性能，曲线下面积值为0.96，并且在区分低级PC患者和对照患者方面表现优于CA19-9。进行一项病例对照研究，纳入409例PC患者，25例慢性胰腺炎和312名献血者作为健康参与者。在三个随机确定的亚人群中分析了全血中的miRNA。确定了两个miRNA诊断小组；指数I中的四个miRNA的AUC为0.86，灵敏度为0.85，特异性为0.64.10，而指数II中的四个miRNA的AUC为0.93，灵敏度为0.85，特异性为0.85。但是，这两个面板均不优于CA19-9，AUC为0.90，灵敏度为0.86，特异性为0.99。进行一项多中心研究，以揭示血浆miRNA的诊断价值。结果表明，miR-486-5p在将PC患者与正常受试者或慢性胰腺炎患者区分开中显示出诊断价值。此外，分析了miRNA面板的诊断价值。I组中的3个miRNA和II组中的6个miRNA具有很高的区分PC和慢性胰腺炎的准确率，其AUC分别为0.891和0.889，相当于CA19-9的AUC为0.775。
　　 尽管循环miRNA的潜在诊断价值是有前途的，但其局限性不容忽视。首先，对于循环miRNA水平的RT-PCR分析，没有广泛接受的内部对照。U6的使用仍然存在争议，尽管miR-16也可以用作稳定循环miRNA的稳定对照，但一些研究表明，循环miR-16在癌症中表达失调，可能会削弱其作为内部对照的价值。其次，与从组织或细胞系中分离的miRNA相比，血清和血浆中的miRNA总量少，并且本发明的检测方法耗时且灵敏度低。必须开发新的检测方法以快速定量miRNA，提高检测的灵敏度和特异性，并减少检测前执行的扩增步骤的数量。最后，细胞外癌相关RNA的释放来源和释放方式尚不清楚，但可能会降低敏感性和特异性。在各种人类疾病中，尤其是在恶性肿瘤中，已经观察到lncRNA的失调。还已经在PC中鉴定出lncRNA的异常表达，并且可能与细胞生长，凋亡，侵袭，转移和血管生成有关。
　　 表明PC组织中HOTTIP‐005，XLOC_006390和RP11‐567G11.1的水平显着增加。此外，血浆HDRF和RDRF以稳定的形式存在，与健康对照组相比，PC患者的表达水平显着增加。它们可能是有前途的诊断标记。通过唾液测定法选择了5种lncRNA，表明唾液HOTAIR和PVT1将PC患者与健康对照组和良性胰腺肿瘤患者区分开，其敏感性和特异性范围为60％至97％，这表明它有可能作为检测PC的新型非侵入性生物标记物。尽管lncRNAs对于早期PC表现出潜在的诊断价值，但相对很少使用lncRNAs作为PC中的非侵入性检查手段。总体而言，循环lncRNA作为潜在的理想标记物的价值尚未得到很好的研究和评估。
　　 考虑到传统循环生物标志物的优缺点和现有的影像学技术以及胰腺穿刺的细胞学分析，需要新的有效和可靠的生物标志物，不仅可以改善PC的早期检测和诊断，还可以监测治疗反应。循环游离DNA，CTC和外泌体的液体活检可以满足这一要求。循环中的游离DNA于1948年由法国生物化学家首次验证。在健康人中，大多数cfDNA源自骨髓和其他器官，例如肝脏和肾脏可清除其半衰期很短，范围为15分钟到几个小时。肿瘤细胞还释放称为ctDNA的DNA片段，代表cfDNA的可变部分，占cfDNA的0.01％至>50％。由于存在与癌症相关的突变，因此可以将ctDNA与正常cfDNA进行有效区分。此外，先前的研究表明ctDNA水平与肿瘤负荷之间存在正相关。另外，与单个肿瘤组织标本相比，ctDNA的水平受肿瘤内异质性的影响较小。这些特征意味着ctDNA可能是有前途的稳定生物标志物。
　　 基于超过90％的PanIN包含KRAS突变且突变率与等级直接相关的事实，在PC中使用基于ctDNA的筛查是可行的。患者使用dPCR检测了640种血浆样品中的ctDNA，这些血浆样品是从患有不同类型和不同阶段的癌症患者中提取的，其中包括155种PC。局限型PC患者的ctDNA检测率为48％，可检测患者比例随着临床阶段的增加而增加。结果显示51例可切除的PC患者ctDNA的检出率为43％。应该指出的是，目前尚不清楚KRAS是否慢性胰腺炎和其他差异性病理中存在突变。一些研究表明，在良性胰腺疾病患者7cfDNA中未检测到KRAS突变，在健康患者的血清中该基因的出现频率非常低。然而，据报道，慢性胰腺炎患者的检出率更高。对四位慢性胰腺炎和可检测的KRAS突变患者的第一项研究表明，所有四位患者均发展为PC。但是，这些发现在一项较大的研究中并未得到证实，该研究表明，平均随访36个月后，在31例慢性胰腺炎患者中，有4例可检测到无细胞DNAKRAS突变的患者没有被诊断为PC。
　　 尽管有几项研究报告了ctDNA在PC中的检测率高和潜在的诊断价值，但缺点是显而易见的。首先，诊断灵敏度仍然较低。分析30例PC患者和40例慢性胰腺炎患者血清中的KRAS2突变，但未能在所有患者中发现任何突变。其次，单个血液样本可能无法代表最终的检测结果。此外，大量未突变的DNA可能掩盖了KRAS突变型的某些痕迹。最后，ctDNA检测技术仍然存在局限性，并且缺乏技术标准化。DigitalPCR，droplet-dPCR和BEAMing被认为是cfDNA中热点突变检测的当前标准，灵敏度为0.01–0.1％，可能对检测早期胰腺突变有用。1869年阿什沃思首次报道CTC，其进入血流虽然被动从肿瘤或作为活性血管内处理，在此期间的肿瘤细胞侵入组织基质和血管的结果脱落。CTC在预测预后，揭示转移过程的机制和确定包括PC在内的癌症新治疗靶标方面的价值已得到广泛研究。然而，用于早期检测和胰仍不清楚的诊断中使用的CTC。由于CTC灵敏度低，因此可能不适合用于PC的早期检测的筛查测试中。其他一些障碍应该解决。首先，四氯化碳的稀有性和异质性仍然是挑战，而四氯化碳检测的方法仍处于发展阶段，导致结果差异很大。其次，迫切需要建立统一的方法并对其效用进行大规模验证，以实现更广泛的临床应用。
　　 外泌体是小囊泡，带有各种致病性miRNA，mRNA，DNA片段和蛋白质，在PC进程中发挥重要作用，可用于PC的早期检测。含迁移抑制因子导致TGFB分泌和PC衍生的外来体是在肝脏中建立传播PC细胞的转移前利基有益的。此外，不同的PC衍生的外来体与不同的转移位置，诸如相关联的外来体整a6B4和a6B1链接到肺转移和外来体整合素avB5链接到肝转移。PC来源的外泌体上的Glypican-1表达可以识别100％的晚期PC患者，并将癌前胰腺病变的患者与良性胰腺疾病的患者区分开。但是，分离与PC相关的外泌体的方法应简化以用于临床。
　　 代谢组学是“组学”领域中发展最快的技术之一，它表示对低分子量化合物及其途径的全面分析.尽管Warburg效应并非普遍适用于所有癌症，但代谢重编程，尤其是糖酵解和三羧酸循环很常见，并且会加剧与细胞生长和增殖有关的合成代谢反应。由于周围环境恶劣，周围有明显的增生和血管微环境，新陈代谢的改变在调节PC的进程中起着至关重要的作用。识别PanIN与PC组织和血清之间的代谢组学差异有助于更好地了解癌症发生的机制以及建立针对PC早期的诊断策略。使用1H核磁共振波谱，基于DMBA诱导的SD大鼠模型，对PanIN和PC组织的代谢谱和特征代谢物进行分析，并筛选不同的代谢物。尿激酶和蛋氨酸水平在PanIN中上调，但在PC中下调，可以用作区分PanIN和PC的生物标记。使用p48‐Cre/LSL‐KrasG12D小鼠模型评估血清代谢组学在PC中的早期诊断价值。他们表明，血清中含有50种来自PanIN早期病变动物的代谢物，可以识别出对照组和PanIN晚期或浸润性PC病变动物，其准确度分别为81.5和73.2％。但是，签名是巨大的，应在以后的研究中加以完善，以产生一组生物学上相关的标记。
　　 代谢组学已成为早期发现PC的前途诊断标志物已经执行，有些临床研究。发现棕榈酸显示出比CA19–9更高的AUC值，可将PC患者与健康对照区分开。结果表明，基于血清氨基酸的代谢产物组合对健康对照组，胰腺炎和胰腺癌患者的区分性优于单独的CA19–9。研究血清代谢组学在PC早期检测中的应用。一种诊断模型，包括四种代谢物木糖醇，1,5-脱水D-葡萄糖醇，组氨酸和肌醇被鉴定出来，在可切除的PC中显示的AUC为0.76004，敏感性更高，在慢性胰腺炎中的假阳性率比传统的标志物低抗原。使用GC/MS和LC/MS进行鉴定，鉴定出具有高灵敏度和特异性的诊断模型。尽管循环代谢组学在检测PC方面显示出杰出的诊断价值，但由于样本量不足以及现有研究中缺乏足够的对照组，因此代谢组学方法的优势并不强。使用患者血清与各种类型的胰腺疾病和健康志愿者的大型无偏代谢研究计划，这可能揭示代谢组学在PC的早期检测或诊断中的实际价值。此外，代谢物的水平由代谢网络中的许多酶决定，并且基因与蛋白质组和代谢物水平之间的相关性不完整。一个代谢组不能轻易地分解为特定的单一标记物，从而指明疾病状况;相反，可能需要多种代谢组学特征才能准确描述正在发展的癌症。最后，仍然没有被广泛接受的用于分析循环代谢组学谱的方法。
　　 人体微生物组是指人类体内及其上所有细菌，古细菌，真菌，原生生物和病毒的集合基因组，引起人们的极大关注。据推测，微生物群通过多种途径影响对PC的敏感性，包括营养，排毒，代谢，激素稳态，免疫耐受性，尤其是炎症。PC中的口腔和肠道菌群，例如牙龈卟啉单胞菌和放线菌聚集杆菌，会增加发生PC的风险，而针对共生口腔细菌的高抗体滴度会降低PC的风险。水平奈瑟泡桐和链球菌炎可用于将PC病例与健康对照区分开。此外，PC患者唾液中的Leptotrichia与Porphyromonas的比例明显更高。几项研究证实，幽门螺杆菌感染与罹患PC的风险增加有关。然而，可能的是，所述细菌为简单地易感性的标记物，以炎症有助于PC的进展。蛋白质组学研究提供有关与PC相关的蛋白质组改变的大量信息。使用串联质量标签标记和LC-MS/MS。证明C4BPA是一种新型的血清生物标志物，可检测早期PDAC并将PDAC与其他消化道癌症区分开来。通过结合使用基于抗体的蛋白质组学和基于LC-MS/MS的蛋白质组学技术，将IGFBP2和IGFBP3鉴定为早期PC中CA19-9的代偿性生物标志物。将毛细管电泳与质谱法和Chip-MS/MS结合使用。
　　 证明良性和晚期PanIN病变显示出不同的血浆肽谱，强烈支持开发用于预测和早期检测PDAC的非侵入性筛查测试的可行性。包括粪便，尿液和唾液在内的体液和排泄物特征性地富含某些可用于检测PC的生物标记物。每天大约有800–1,500ml胰液被分泌到小肠中，对PC患者的粪便检测可能会超过基于血液的方法的敏感性。粪便突变体KRAS，标记如甲基化BMP3和miRNA的可以容易地检测并用来区分PC患者。与良性对照相比，胰腺汁液中AGR2水平升高与恶性前病患者和PDAC患者显着相关，表明其作为胰腺汁液生物标志物的潜在价值，可用于PC的早期检测。尿液可被视为血浆的超滤液，也可能包含有价值的生物标志物，有助于PC诊断。由于尿液中的蛋白质含量低得多，因此与血浆或血清相比，蛋白质分离的干扰不再是问题。早期PC患者可以通过包含REG1A，TFF1和LYVE1的三蛋白质生物标志物组以及尿液中的NGAL蛋白来准确检测。也已报道了尿液中miRNA的测量可用于PC的早期检测。由于唾液腺中的高血流量，唾液含有与血清几乎相同的分子，是唾液腺癌诊断的简便易行的靶标。唾液中的外泌体， miRNA和lncRNA可以区分PC，并且可能是检测PC的潜在生物标志物。
　　 当前，没有有效且无创的成功检测方法。影像学检查包括US，CT，MRI，EUS，ERCP和FDG-PET具有各自的优势，并且涉及PC临床管理的各个方面。与CT或其他方式相比，EUS对PC<10mm的病例具有更高的诊断率，而MDCT仍然被认为是诊断PC的最有效的成像技术。当无法通过影像学手段识别病变时，分子方法是改善早期诊断的唯一解决方案。通过下一代组学，用于PC早期诊断的新型潜在生物标记物的数量一直在增加。多项转化研究已探索血液，尿液，粪便，唾液或胰液等体液中的微创生物标记物，但其诊断性能尚未得到进一步验证。此类标记包括遗传改变，表观遗传变化，miRNA失调，代谢谱，ctDNA和外来体。这些先前的研究代表令人印象深刻的努力，并提供大量非常有价值和有前途的新颖标记，这些标记对PC的生物学产生极大的启发。但是，由于检测技术的局限性以及样品数量与肿瘤异质性之间的矛盾，在临床上应用之前，需要进行较大的研究和进一步的验证。迄今为止，某些生物标志物在敏感性和特异性方面均优于CA19-9。特别是，miRNA谱分析似乎是最有前途的生物标志物，因为miRNA稳定且易于检测。我们认为，一旦简化检测技术，液体活检也将具有广泛的应用。
　　 理想的诊断方法应提供对肿瘤存在或不存在的明确诊断，提供正确和明确的疾病分期，并确定病变的早期。我们的研究总结PC检测方面的最新进展。大多数已发表的数据描述生物标志物在区分PC患者与非癌性疾病，其他消化道肿瘤和健康志愿者中的诊断价值，识别PC特异性生物标志物并阐明鉴别诊断。此外，还研究PC分子不同阶段的分子标志物的表达谱，这可能揭示了这些分子在PC进程中的作用以及它们在检测早期疾病中的潜在价值。然而，由于先前的研究中很少有具有PanIN病变和早期PC的受试者进行分析，因此目前方法对这些病例的诊断价值尚不确定。早期PC患者的检测仍然非常棘手。
　　 PanIN病变经过多年甚至数十年发展为PDAC。有因此是几年用于诊断的时间帧。但是，由于缺乏症状，PanIN病变和早期PC难以检测，大多数PC患者被诊断为晚期。迫切需要更好的诊断方法。已经测试了检测PanIN病变的各种临床方法，但是由于缺乏癌前病例而失败。概述人类疾病进展的临床前体内模型可用于鉴定早期诊断标记。与传统的动物模型相比，GEMM具有PDAC的关键特征，包括肿瘤内遗传异质性，异型增生和自发转移。非编码RNA，蛋白组学和代谢组表达谱可使用GEMMS进行调查，和几个潜在生物标志物已经以这种方式被验证。即使如此，老鼠和男人之间的差异也不容忽视。必须从工作台到床边进一步确定GEMM的结果。在这些新颖的生物标志物及其将其转化为PC患者的临床常规操作之间，还有一段漫长而有希望的旅程。对于这种致命的恶性肿瘤，如何将组学技术和组学信息转化为预测和早期诊断尚不确定。迫切需要基于组学信息的早期PC患者更有效，更特异性的生物标志物，以便及时，有效地治疗并监测手术后的复发情况。