预处理腹水和血浆中细胞外囊泡的大小分布与晚期高级别浆液性癌的初步治疗结果相关

【字体: 时间:2025年02月07日 来源:Scientific Reports 3.8

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细胞外囊泡大小分布:晚期高级别浆液性癌治疗预后的新指标


在癌症研究领域,探寻精准有效的生物标志物对改善患者治疗效果和预后意义重大。来自卢布尔雅那大学医学中心妇产科等机构的研究人员,于《Scientific Reports》期刊发表了题为 “Size distribution of extracellular vesicles in pretreatment ascites and plasma is correlated with primary treatment outcome in advanced high - grade serous carcinoma” 的论文。这一研究聚焦于晚期高级别浆液性癌(HGSC),为该疾病的治疗决策和预后评估提供了关键依据,有望推动个性化治疗的发展,在肿瘤学研究中具有重要意义。

研究背景


HGSC 是卵巢癌中常见且侵袭性强的一种,多数患者确诊时已处于晚期。目前,晚期 HGSC 的标准治疗方案是初次肿瘤细胞减灭术联合辅助化疗,若初次手术无法达到理想的细胞减灭效果,则采用新辅助化疗后行间隔减瘤术。然而,现有的评估手段存在诸多局限性,如缺乏可靠的预测肿瘤可切除性的临床生物标志物,常用的 CA125 在早期诊断和病情监测方面也不够精准,因此,急需寻找新的生物标志物来指导治疗决策。

细胞外囊泡(EVs)作为一种极具潜力的生物标志物来源,存在于所有体液中,可通过微创液体活检获取。其携带的蛋白质、脂质和核酸等物质反映了来源细胞的特征,在肿瘤的发生、发展、转移和耐药过程中发挥着重要作用。尽管已有研究关注 EVs 浓度和分子特征,但近期研究发现,EVs 大小分布在疾病诊断、治疗反应预测和预后评估方面具有重要意义,然而在 HGSC 领域,其作为预后生物标志物的潜力尚未得到充分探索。

研究材料与方法


研究设计


该研究为前瞻性队列研究,纳入了 2016 年 10 月至 2020 年 8 月在卢布尔雅那大学医学中心妇产科就诊的疑似或确诊晚期 HGSC 患者。收集患者的年龄、绝经状态、体重指数、美国麻醉医师协会评分和术前 CA125 肿瘤标志物水平等基线数据。根据手术可行性,患者接受初次肿瘤细胞减灭术(PDS)后辅助化疗(ACT),或因初次手术无法切除而接受新辅助化疗(NACT)后间隔减瘤术(IDS),部分患者病情差则仅接受姑息化疗。同时,记录患者的疾病进展、生存状态等信息,所有患者均签署知情同意书,研究遵循赫尔辛基宣言并获得伦理委员会批准。

样本采集


在手术当天,采集禁食 12 小时以上患者的血液样本,用于 EV 分析的血液样本收集于含 3.2% 缓冲柠檬酸钠溶液的 BD 真空采血管中。手术开始时,收集 50ml 腹水样本。样本采集后 30 分钟内进行处理,以确保样本质量。

样本制备与存储


血液和腹水样本按照国际血栓与止血学会(ISTH)的方案进行处理,通过两次 2500×g、15 分钟的室温离心去除细胞和碎片,获得血小板贫乏血浆(PPP)样本。之后,样本在氮蒸气中冷冻,并储存于 -80°C,且仅允许一次冻融循环。

样本纯化与分析


采用尺寸排阻色谱(SEC)法对样本进行纯化,以分离 EVs 与其他颗粒。利用纳米颗粒跟踪分析(NTA)技术,在散射模式下使用 NanoSight NS300 仪器测定 EVs 的大小和浓度。测量时,样本稀释至合适浓度,在 25°C 下进行 4 次 80 秒采集,使用 NTA 软件(3.3 版本)进行数据处理,获取粒子浓度、模式尺寸、平均尺寸以及 D10、D50、D90 等百分位数数值。同时,通过测量脂蛋白浓度和蛋白质浓度,排除其对结果的干扰。

统计分析


运用 IBM SPSS Statistics 29 软件进行统计分析。连续变量用均值、中位数和四分位数间距描述,分类变量用频率描述。采用 Pearson 和 Spearman 相关系数评估连续变量间的相关性,通过受试者工作特征(ROC)曲线分析评估 EVs 特征的生物标志物潜力,使用 Cox 比例风险回归评估无进展生存期(PFS)和总生存期(OS),所有统计检验均为双侧,显著性水平设定为 0.05。

研究结果


患者人口统计学和治疗特征


研究共纳入 37 例晚期 HGSC 患者,其中 15 例行 PDS,22 例为初次不可手术患者。患者年龄中位数为 65 岁,不同手术方式组间在年龄、ASA 评分、FIGO 分期等方面存在一定差异。在治疗方面,多数患者接受了化疗,部分患者使用了贝伐单抗和 PARP 抑制剂,不同组间化疗方案和药物使用情况有所不同。

EV 测量值在腹水和血浆间的相关性


通过 NTA 分析发现,血浆中 EVs 浓度显著高于腹水,但两者浓度无显著相关性。腹水和血浆中 EVs 的平均直径、D90 值以及中等 / 大尺寸(>200nm)EVs 的比例存在显著相关性,而 D10 和 D50 值在两者间无显著相关性。

EV 特征与患者临床特征、治疗结果和预后的关系


比较初次不可手术患者和行 PDS 患者的 EV 浓度和大小分布,未发现显著差异,且两组患者的 PFS 和 OS 也无显著差异。在 15 例行初次肿瘤细胞减灭术的患者中,腹水的平均 EV 直径、D10、D50、D90 值以及中等 / 大尺寸 EVs 的比例与手术切除成功程度(残留疾病 R0、R1 或 R2)呈显著正相关,而血浆中未观察到这种相关性。在 22 例初次不可手术且符合 IDS 条件的 16 例患者中,血浆中 EVs 的 D10 值与化疗反应评分(CRS)呈显著负相关,即较小的 D10 值与更好的化疗反应相关。此外,研究还发现患者年龄和 BMI 与 EVs 大小分布无显著相关性,但 BMI 与血浆中 EVs 浓度显著相关。

EV 大小分布作为潜在预测生物标志物的评估


对预处理腹水样本的 EV 特征进行 ROC 曲线分析,结果显示,腹水 D10 值在预测初次减瘤术次优(R2)切除方面表现出色,当截断值为 103.3nm 时,敏感性为 100%,特异性为 83%,AUC 为 0.847。血浆中 D10 值在预测完全或接近完全化疗反应评分(CRS 3)方面表现突出,截断值为 49.7nm 时,敏感性和特异性均为 100%,AUC 为 1.000。这表明腹水和血浆中 EVs 的 D10 值在预测治疗结果方面具有重要价值。

研究结论与讨论


该研究首次证实,晚期 HGSC 患者预处理腹水和血浆中 EVs 的大小分布与初次治疗反应显著相关。腹水 EVs 的平均直径、D10、D50 和 D90 值与初次肿瘤细胞减灭术后的切除成功程度密切相关,较大的腹水 EVs 与较差的切除效果相关;血浆中较小的 D10 值与 IDS 时更好的化疗反应相关。通过 ROC 曲线分析进一步验证了腹水和血浆中 D10 值在预测治疗结果方面的良好性能。这些结果表明,腹水和血浆中 EVs 的大小分布有望成为晚期 HGSC 的预测生物标志物,为患者分层和个性化治疗提供重要依据。

然而,该研究存在一定局限性。样本量较小,降低了统计效力和研究结果的普遍性,限制了对合并症和同时用药等因素的多变量分析。此外,研究仅针对预处理样本,未涉及治疗过程中和治疗后的样本,无法全面了解 EVs 特征在治疗过程中的动态变化。同时,化疗对 EVs 组成和物理大小的影响机制尚不明确,需要进一步研究。尽管如此,该研究的优势也十分明显,研究对象在疾病阶段和组织学类型上具有同质性,单中心研究保证了治疗方案和样本处理的一致性,且 EVs 大小分布与初次治疗结果的显著相关性暗示了两者之间的强关联。

总体而言,该研究为晚期 HGSC 的治疗和预后评估开辟了新方向。未来,对 EVs 亚群进行更深入的蛋白质组学和基因组学分析,有望进一步揭示其生物学功能和作为生物标志物的潜力,推动晚期 HGSC 个性化治疗的发展,改善患者的治疗效果和生存质量。

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