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乳腺癌是全球女性群体中最高发的一种恶性肿瘤疾病,其治疗策略重点在于早发现早治疗,然而目前的检测方法在早期乳腺癌诊断上还不能达到令人满意的效果,因此临床上亟需找到更为有效的诊断手段以提高乳腺癌的早期检出率。本研究主要关注具有生理调控能力以及能在血清中稳定存在的microRNA分子,应用生物信息分析技术,基于大规模早期乳腺癌临床测序数据建立了一套能用于早期乳腺癌液体活检诊断标志物筛查的方法流程。在本研究中,我们首先从TCGA癌症数据库中下载有临床病理分期信息的409例早期乳腺癌组织样本和87例作为健康对照的癌旁样本的高通量microRNA-seq数据(共包含2589个microRNA的表达信息),去除数据缺失率大于10%的microRNA后,进一步根据表达差异分析结果,p-value<0.05、表达变化倍数|fold-change|>3.5以及对照组样本平均表达丰度mean_C>100初步筛选出20个有望能作为早期诊断标志物的候选microRNA。接下来对上述20个microRNA组成的所有组合进行分析与比较。利用处理后的组织样本数据,采取局部最优的思想建立诊断模型,先划定每个microRNA的正常表达范围,以microRNA标志物组合中是否有半数microRNA处于正常表达范围作为诊断标准,从而获得不同标志物组合的诊断准确性。最后结合相关文献中的血清表达量数据,从准确性最高的microRNA标志物组合中选择了四个microRNA(miR-21-5p,miR-21-3p,miR-99a-5p和miR-10b-5p)在临床血清样本中进行验证。验证阶段我们收集了113例早期乳腺癌病人以及47例正常健康人的临床血清,通过实时荧光定量PCR技术获得目的miRNA标志物的在不同群体血清中的表达情况,利用血清中的表达量数据来验证其作为早期乳腺癌液体活检诊断标志物的准确性。结果表明,除了miR-10b-5p由于引物特异性问题而不能获得表达数据之外,miR-21-5p,miR-21-3p,miR-99a-5p这三个microRNA作为标志物组合在临床血清样本中的早期诊断灵敏度可达97.9%,特异性为73.5%,受试者工作特征曲线的AUC为0.895,具有良好的应用潜力。综上所述,本研究为乳腺癌早期液体活检提供了潜在的标志物组合,具有一定的临床应用价值,同时也为其他疾病标志物组合的筛选提供了一种可选择的方法。