EASL热评丨汤朝晖教授：细胞外囊泡是胆管癌诊断和预后的潜在新标志物

好好加油

来源:觅健 2022-07-04 15:26:05

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关键词：预后

循环囊泡含有与胆管癌风险、早期诊断和反映肿瘤细胞预后相关的病因特异性蛋白质生物标志物

背景和目的

胆管癌（CCA）是一种预后不佳的异质性胆管肿瘤，缺乏准确的早期诊断方法。但早期诊断对于高危人群，即原发性硬化性胆管炎（PSC）尤为重要。该研究旨在确定精确的非侵入性CCA生物标志物。

方法

对来自以下患者的血清细胞外囊泡（EV）进行质谱分析：①PSC（n=39）；②在取样时没有恶性临床证据的PSC，但随着时间推移发生CCA（PSC到CCA；n=10）；③PSC-CCA（n=14）；④非PSC病因CCA（n=26）；⑤健康个体（n=41）。定义PSC-CCA、非PSC CCA和不考虑病因的CCA（泛CCA）的诊断生物标志物，并在单细胞水平评估了它们在人类多器官和CCA肿瘤内的表达。描述CCA的预后EV生物标志物。

结果

高通量蛋白质组学研究确定了PSC-CCA、非PSC病因CCA和泛CCA的候选诊断生物标志物，与性别、年龄和CCA亚型无关。机器学习logit建模形成PLCH1/FGL1算法，早期PSC-CCA对比单纯PSC的诊断效能为AUC=0.903，比值比（OR）为27.8，优于CA19-9（AUC=0.608，OR=2.0）。与健康个体相比，结合SAMP/A1AT的算法可以诊断早期非PSC病因CCA（AUC=0.863，OR=18.5）。

值得注意的是，6种蛋白质水平（ALBU、FIBB、FLG1、IGHA1、TLN1、IMA8）在出现恶性肿瘤临床证据之前对PSC患者的CCA发展具有预测价值。多器官转录组学分析显示血清EV生物标志物主要在肝胆组织中表达，而CCA肿瘤的scRNA-seq分析表明PIGR、FGG、SERPINA1、FGL1等生物标志物主要在恶性胆管细胞中表达。多因素分析显示EV预后生物标志物独立于临床特征，FCN2/SDPR/FA9组与患者的生存密切相关。

结论

血清EV含有用于CCA预测、早期诊断和评估预后的病因特异性蛋白质生物标志物，代表了一种可用于个体化医疗的新型肿瘤细胞衍生的液体活检技术。

专家点评

细胞外囊泡（EVs）是一组由膜包裹的球体，其从细胞中释放，并可在体液（例如血液、唾液、尿液和胆汁）中被检测到。因此EVs作为新兴潜力生物标志物，在各种肿瘤中被深入研究，其中也包括CCA。EV中含有多种生物分子，如蛋白质、核酸、脂质等代谢物，并通过这些分子介导细胞与细胞之间的通讯。目前在胆管癌中，研究者们正在努力证明这类物质作为CCA诊断标志物的可能性。

例如胆汁和血清EV浓度的升高，可区分恶性和非恶性胆总管狭窄（如慢性胰腺炎等）。EV中的蛋白如FIBG等，有助于鉴别诊断CCA和HCC，与CA19-9或AFP等传统指标相比，EV蛋白的诊断能力更强。血清和尿液EV中的某些特定蛋白（如c-Maf诱导蛋白、GAD1等），诊断CCA的AUC值均优于传统检测指标。EVs也有易于检测的非编码RNA，对胆汁EVs转录组的分析显示，与健康对照组相比，CCA患者的LncRNA、miRNA、snoRNA等，均被发现具有很大的诊断价值，体现出了良好的临床应用前景，但其稳定性仍需要进一步的大样本证实，以及需要基础研究去证实其在CCA发生发展中的作用。

本研究通过对从不同病因CCA患者及健康样本中分离出的EVs进行质谱分析，并在单细胞水平上评估了它们在人类多器官和CCA肿瘤中的表达，通过高通量蛋白质组学确定了独立于性别、年龄和CCA亚型的原发性硬化性胆管炎（PSC）-CCA、非PSC CCA或泛CCA的候选诊断生物标志物。以往的研究往往局限于是否能诊断CCA抑或鉴别CCA与其他良恶性肿瘤，而本研究进一步揭示了EVs在CCA不同病因鉴别方面作为生物标志物的潜力。通过高通量蛋白质组学、多器官转录组学和单细胞水平分析提升了研究的可信度。

在结果上，PLCH1/FGL1算法对早期PSC-CCA的诊断价值为0.903，比值比（OR）为27.8，优于传统指标CA19-9（AUC=0.608，OR=2.0）。与健康组相比，一种结合SAMP/A1AT的算法可以诊断早期非PSC CCAs（AUC=0.863，OR=18.5）。同时，ALBU、FIBB、FLG1、GHA1、TLN1和IMA8等6种蛋白的水平可预测PSC患者CCA的发生。多器官转录组分析显示血清EV生物标志物多在肝胆组织中表达，CCA肿瘤的scRNA-seq分析显示PIGR、FGG、SERPINA1、FGL1等生物标志物多在恶性胆管细胞中表达。多因素分析显示EV生物标志物与患者的预后密切相关。

三个维度的结果分析不同于以往单维度的分析，本研究在结果上颇具信服力。这也为往后研究者做出了启示，多个维度多组学的综合分析运用在预后生物标志物的发掘上可能会成为以后研究的“新潮流”。

虽然多个维度的验证颇具说服力，但研究的样本数量不够大（PSC 39例；PSC发展为CCA 10例；PSC-CCA 14例；非PSC病因的CCAs 26例；以及健康样本41例），因此该研究结果仍需要在更大样本中进一步检验。但因研究成本的限制，研究者也可在验证集中适当降低技术标准，从先前的多维度放宽为单维度验证，以求在更大样本量中获得更大说服力。

专家简介

汤朝晖

教授上海交通大学医学院附属新华医院普外科主任医师，临床医学博士。中国医师协会外科医师分会胆道外科医师委员会副主任委员兼秘书长、青年委员会主任委员，中华医学会外科学分会脾脏及门静脉高压症学组委员，国家卫健委ERAS专家委员会、能力建设和继续教育外科学专家委员会委员，海峡两岸医药交流协会肝胆专委会副主任委员、中国抗癌协会肝癌专委会委员，美国外科医师学会会员（FACS），国际肝胆胰协会中国分会外科委员。《中华消化外科杂志》、《中华转移性肿瘤杂志》、Hepatology中文版、《上海医学杂志》、《中国普外基础与临床杂志》、《腹部外科杂志》、《肝胆胰外科杂志》、《实用肝脏病学杂志》及《中华肝脏外科手术学电子杂志》编委及通讯编委，Gastroenterology、Cancer Let、Surgical Endoscopy、《中华外科杂志》、《中国实用外科杂志》、《第二军医大学学报》、《浙江大学学报（医学版）》特约审稿人。美国芝加哥大学医学中心访问学者。