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目的:非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)是肺癌的主要类型,约占所有病例的85%。尽管传统治疗方法,包括手术,放疗和/或化疗等有所改善,但NSCLC的预后仍然很差,5年总生存率为10~15%。因此,现在迫切的需要一种较为灵敏的诊断标记物,为发生远处转移的NSCLC的早期诊断、早期治疗及预后判断提供客观依据。肿瘤细胞来源的外泌体(Tomor-derived exosomes,TDEs)已经被证明可以促进癌症进展,由外泌体介导的细胞间相互作用可能在肿瘤的发生和远处转移中具有重要的作用。不仅如此,外泌体内容物(miRNAs,蛋白质等)可在外泌体膜的保护下免受酶的降解,因此可以在循环血液中被稳定检测到,使其成为转移性NSCLC诊断的理想生物标志物。方法:使用串联质量标签结合多维液相色谱和质谱分析来筛选外泌体的蛋白质组学技术,对转移和非转移性NSCLC患者和健康对照组的血清外泌体的蛋白质组定量,重要途径和功能分类进行了研究。根据差异表达倍数,筛选出差异表达蛋白质脂多糖结合蛋白(lipopolysaccharide-binding proteins,LBP),采用Western Blots和ELISA技术对它的含量进行验证,并绘制ROC曲线分析其诊断效能。同时,使用miRCURYTM LNA微阵列技术,识别5例健康对照者,5例转移性NSCLC和5例非转移性NSCLC患者的miRNA表达谱,根据差异表达倍数挑选出三种差异表达的miRNAs,采用实时定量PCR(RT-PCR)技术对验证队列血浆样品进行定量分析,并确定它们的诊断效能,统计分析使用SPSS22.0软件。结果:LC-MS/MS鉴定分析了628个蛋白质组中的552种蛋白质,生物信息学分析表明,定量蛋白可参与多种生物学功能,而且在转移相关通路中发挥重要作用。本研究数据表明,LBPs能很好地区分转移性和非转移性NSCLC患者。曲线下面积(AUC)为0.803,灵敏度为83.1%,特异性为67%(p<0.0001)。转移性NSCLC患者和非转移性NSCLC患者中血清游离的LBPs表达水平也有显著的统计学差异,AUC为0.683,敏感性为79.5%,特异性为47.2%(p=0.005)。同时,通过miRCURYTM LNA微阵列技术我们筛选出了一些差异表达的miRNAs(let-7f-5p,miR-320a,miR-622)。结果显示,NSCLC患者血浆外泌体let-7f-5p水平降低(p<0.0001),可以区分NSCLC患者和健康对照者。进一步分析发现,miR-320a,miR-622和let-7f-5p在转移性NSCLC患者和非转移性NSCLC患者中的表达水平有显著的统计学差异(p<0.0001,p<0.0001,p=0.023)。此外,let-7f-5P和常规生物标记物CEA以及Cyfra21-1联合诊断NSCLC时,AUC为0.981,灵敏度为94.7%,特异性为93.3%;miR-320a,miR-622,CEA和Cyfra21-1联合诊断转移性NSCLC,AUC为0.900,灵敏度为83.8%,特异性为94.7%。结论:通过LC-MS/MS及miRCURYTM LNA微阵列技术筛选出差异表达的LBP蛋白质和miRNAs，并进行了大量的临床验证，结果显示外泌体中差异表达的miRNAs和LBP蛋白质可作为生物标记物用于转移性NSCLC的诊断。这项研究表明TDEs或许具有介导NSCLC转移的作用，同时也为其他转移性肿瘤的诊断提供了新的思路，具有较好的应用前景。