STTT | 北京协和医院发现胰腺囊性肿瘤新型囊液糖蛋白标志物

2023年10月，北京协和医院赵玉沛院士团队使用质谱对不同病理类型的胰腺囊性肿瘤囊液标本进行了高通量蛋白组学联合糖蛋白组学检测，发现并验证了能够准确区分恶性PCN的新型囊液糖蛋白生物标志物，为PCN的临床治疗提供了新的治疗靶点。该成果发表在国际顶级期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》（IF=39.3）。

【文章标题】Cyst fluid glycoproteins accurately distinguishing malignancies of pancreatic cystic neoplasm

【发表期刊】Signal Transduction and T argeted Therapy

【影响因子】39.3

【发表时间】2023年10月

图 本研究技术工作流

一、胰腺囊肿液样本蛋白组学及糖基化蛋白组学结果全景

该文选择IPMN伴相关浸润性癌（Inv-IPMN）、低级别IPMN（LG-IPMN）或浆液性囊性肿瘤(SCN)的16个囊液样本进行蛋白组学分析。糖蛋白质组共鉴定到176792个完整的N糖肽、21117个N-糖位点和9803个N-连接糖蛋白，普通蛋白组学得到20283个肽和3339个蛋白。

图1 两种蛋白组学组学检测结果

二、IPMN恶性转化过程中囊肿液中糖蛋白和蛋白质的变化

为了研究IPMN恶性转化过程中蛋白质和糖蛋白水平的变化，作者探讨了高级别Inv-IPMN组和低级别LG-IPMN组之间差异表达的糖蛋白和蛋白质。结果显示，Inv-IPMN中最显著上调的糖型是复合聚糖和唾液酸化聚糖。作者还使用PANTHER分类系统(http://www.pantherdb.org/)对Inv-IPMN和LG-IPMN囊肿液样本之间差异表达蛋白进行通路富集分析。结果显示，IPMN致癌过程中激活的前5位通路包括凝血通路、纤溶酶原激活级联通路、整合素信号通路、CCKR信号通路和Ras通路。

图2 IPMN恶性转化过程中囊肿液中糖蛋白和蛋白改变的特征

三、鉴定恶性PCN的新生物标志物

作者进一步将SCN和LG-IPMN病例纳入良性PCN组，将Inv-IPMN患者归类为恶性PCN组，并实施更严格的标准来筛选具有临床实用性的囊肿液生物标志物来区分恶性肿瘤。在642种差异表达的糖蛋白中，发现四种具有特定糖基和糖型的N-糖蛋白被鉴定为能够准确区分恶性PCN的潜在囊液生物标志物：ATP6V0A1（Asn-273，H5N4F0S1）、ATP6V0A4（Asn-367，H6N4F0S0）、CEACAM5（Asn-197，H5N4FOS0）和PHKB（Asn-935，H5N2F0S0，H4N4F0S0和H5N4F0S0）。另外还鉴定了另外三种N-糖蛋白在Inv-IPMN中特异表达：CELA3B（Asn-114，H5N4F1S0）、CEP85（Asn-646，H6N2F0S0）和TCOF1（Asn-649，H6N3F1S0）。因此，上述七种糖蛋白被鉴定为潜在的囊肿液生物标志物，用于区分具有不同恶性潜能的PCN。

图3 鉴别恶性PCNs的潜在生物标志物

四、PRM方法验证标志物

为了验证上述发现，作者开发了一种基于PRM的靶向糖蛋白组分析方法，并用另外30个囊液样本进行验证。结果发现，N-糖基化ATP6V0A4(Asn-367，H6N4F0S0)、CEACAM5(Asn-197，H5N4F0S0)和PHKB(Asn-935，H5N2F0S0；Asn-935，H4N4F0S0；Asn-935，H5N4F0S0)在区分恶性肿瘤方面具有较高的准确性（HG-IPMN、Inv-IPMN和MCN与相关浸润性癌），敏感性范围为66.7%至100%，特异性范围为81.2%至93.8%，曲线下面积(AUC)值范围为0.771至0.948（图4b）。此外，N-糖基化TCOF1（Asn-649，H6N3F1S0）被证明是低度粘液性病变的可靠生物标志物，其表达水平在恶性转化过程中显着下降（图4a）。

图4 PRM验证标志物