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为寻找 HNSCC 诊断标志物,研究人员分析代谢物差异,发现精胺及合成酶作用,具诊疗意义。
头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)是一种极具侵袭性的恶性肿瘤,在 2020 年全球有超过 87 万新发病例和 44 万死亡病例,其中 90% 为 HNSCC。它具有高度异质性,易复发和转移。早期诊断的患者治愈率较高,但因其早期临床表现不明显,多数患者确诊时已处于晚期。目前虽已发现一些如 VEGF-A、miRNA - 21 等潜在的血液和唾液生物标志物,但它们的临床价值和作用机制仍需进一步研究。
在此背景下,烟台毓璜顶医院、青岛大学等单位的研究人员开展了相关研究,旨在分析 HNSCC 患者外泌体、血清和组织中的代谢物差异,寻找潜在的临床诊断生物标志物。该研究成果发表在《BMC Cancer》上。
研究人员开展此项研究运用了多种关键技术方法。首先是样本采集,收集了 11 例 HNSCC 患者的癌组织、癌旁正常组织、血清和外泌体,以及无癌症或炎症相关疾病参与者的对照血清和外泌体。接着采用基于液相色谱 - 质谱联用(LC - MS)的非靶向代谢组学技术对样本进行分析,还运用了多种统计分析方法来筛选差异代谢物。此外,通过细胞实验如 siRNA 转染、CCK - 8 法、克隆形成实验等探究精胺合酶(SMS)的作用。
研究结果如下:
- 差异代谢物分析:在 HNSCC 血清外泌体中检测到 794 种代谢物,其中 180 种被鉴定出来,有 3 种代谢物表达差异显著;在 HNSCC 组织中检测到 4201 种代谢物,1586 种可识别,发现 33 种差异代谢物,多为氨基酸或其衍生物;在 HNSCC 血清样本中检测到 3906 种代谢物,1310 种被鉴定,确定了 45 种差异代谢物。
- 精胺作为潜在生物标志物:通过韦恩图分析发现,精胺仅在 HNSCC 外泌体和组织中检测到,在其他样本中未出现。对 TCGA 数据库分析发现,SMS 在 HNSCC 中表达显著高于对照组。进一步研究表明,SMS 高表达与 HNSCC 的晚期临床 N 分期、更高的组织学分级、淋巴管侵犯以及患者较低的总生存率相关。
- SMS 敲低抑制 HNSCC 生长:利用 siRNA 敲低 FaDu 和 AMC - HN - 8 细胞中 SMS 的表达,结果显示细胞增殖、克隆形成和迁移能力均受到显著抑制。
研究结论表明,该研究初步描绘了 HNSCC 的代谢谱,突出了精胺及其合成途径作为潜在诊断和治疗靶点的重要性。研究发现 HNSCC 患者存在蛋白质和氨基酸代谢紊乱,精胺可能由恶性细胞通过外泌体分泌到细胞外并进入血液。同时,SMS 在 HNSCC 进展中起到促进作用,敲低 SMS 可抑制肿瘤细胞增殖和迁移。然而,该研究也存在一定局限性,如部分代谢物缺乏化合物标识符,非靶向代谢组学检测二肽存在局限,液体活检存在正常细胞 “噪声” 干扰等问题。但总体而言,该研究为 HNSCC 的诊疗提供了新的方向和潜在靶点,对后续深入研究 HNSCC 的发病机制、早期诊断方法和治疗策略具有重要意义,有望推动 HNSCC 临床诊疗水平的提升。