Cell Rep Med | 空间蛋白质组学分析鉴定子宫内膜癌的疾病早期诊断标志

2021-11-18 14:08:18, 景杰学术杭州景杰生物科技股份有限公司

景杰学术 | 报道

子宫内膜癌(EC)是最常见的妇科癌症之一。前哨淋巴结（SLN）是指原发肿瘤发生淋巴结转移所必经的第一批淋巴结，因此可以反映整个区域淋巴结累及的状态。SLN活检已成为皮肤黑色素瘤和乳腺癌成熟的标准检测方法，SLN状态同样可能是评估EC的一个主要预后因素，但尚有许多不明确或有争议的问题，需要更多前瞻性研究。

近日，Cell旗下子刊Cell Reports Medicine杂志发表了题为“In-depth proteomics analysis of sentinel lymph nodes from individuals with endometrial cancer”的文章。研究人员对来自EC个体的SLN进行了精确的空间蛋白质组学研究，确定SLN蛋白质组变化与肿瘤等级相关联，进一步证实了SLN与EC发展的相关性。该研究确定并验证了将EC和SLN癌症分级联系起来的五种关键蛋白质，可在以后用作EC的诊断靶标。

一、子宫内膜癌的空间蛋白质组学分析

该研究旨在分析SLN的蛋白质组学特征，并和中等和高复发风险的早期子宫内膜癌的蛋白质组进行比较。研究者采集了健康及I-III级子宫内膜癌患者的前哨淋巴结和子宫内膜组织进行分析。所有前哨淋巴结均采用标准染色法检测，挑选阴性的样本连续切片进行标准染色和全血细胞角蛋白免疫组化检测（IHC），对子宫内膜组织进行P53免疫染色。基于这些IHC结果，研究者对病理学家选择的感兴趣区域(ROI)（样本策略）进行了基于质谱的空间蛋白质组学分析（图1B）。

图1、空间鸟枪蛋白质组学的工作流程

二、癌症进展中SLN和EC之间的联系

首先，研究者分别分析了来自前哨淋巴结样本和子宫内膜样组织样本的蛋白质组，以评估它们之间可能存在的共同特征。通过空间蛋白质组学分析，发现在24个SLN（正常和I-III级癌症）中有336种蛋白质存在显著差异。同样EC样品中384个蛋白质具有显著的表达差异，涉及先天免疫反应通路（MMP8）、PPAR信号通路（PLIN1）、上皮间质转化通路（HYOU1）等。

为了探究EC进展过程中SLN及EC组织蛋白质表达谱的联系，对SLN和EC蛋白质组学数据进行ANOVA分析，确定了健康组织及不同等级癌症病人SLN和EC组织之间的过度表达蛋白，其中包含22种参与免疫反应的蛋白质（图2A），此外，对不同癌症等级的SLN（图2B）和EC（图2C）蛋白表达谱之间进行相关性分析（图2D和E），筛选得到5种癌症等级依赖性表达于EC和SLN组织的biomarkers，其中PRSS3、PTX3和ASS1被认为是不良预后标记，而ALDH2和ANXA1是良性预后标记。

图2、癌症进展中SLN和EC之间的联系

三、对筛选得到的EC marker进行验证

针对上文鉴定得到了5种biomarkers，研究者利用免疫荧光实验对13个临床组织样品进行验证。结果发现筛选得到的5种biomarkers在SLN和EC中有一定联系，并且在一定程度上反映了EC癌症的进展。在EC组织中，PRSS3在III级阶段表达量上调，ASS1在II级阶段表达量上调，PTX3和ANXA1在I级阶段表达量上调，而ALDH2在II级和III级阶段表达量上调，在健康子宫内膜组织中均未检测到5种蛋白质的表达（图3A）。在SLN中，ANXA1和ALDH2表达量很低，ASS1、PTX3和PRSS3在I级阶段表达量上调，而它们在II和III级阶段表达量较低。PRSS3在II级阶段表达量低，在III级阶段表达量增加。PTX3蛋白在II级阶段和III级阶段的表达水平低于I级阶段。

图3、对筛选得到的EC marker进行验证

综上所述，研究者对来自EC患者的SLN进行了高精度空间蛋白质组学分析，确定了蛋白质表达的差异和EC中特定蛋白表达差异及肿瘤等级之间具有相关性。此外，该工作确定并验证了将EC和SLN癌症分级联系起来的五种蛋白质生物标记物，这些生物标志物可在以后用于开发高灵敏的微创EC诊断方法。

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参考文献：

[1]. Aboulouard., et al., 2021, In-depth proteomics analysis of sentinel lymph nodes from individuals with endometrial cancer . Cell Reports Medicine.

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