胰(yi)(yi)腺(xian)導(dao)管(guan)腺(xian)癌(ai)(ai)（PDAC）是致死率最高(gao)的(de)實體惡性腫瘤之一(yi)，預計將在(zai)2030年前(qian)成為第(di)二大(da)腫瘤致死原(yuan)因。對于可進行手(shou)(shou)(shou)術切除的(de)胰(yi)(yi)腺(xian)癌(ai)(ai)患者，術前(qian)是否先進行化療(liao)(liao)(liao)(liao)（即新(xin)輔助(zhu)化療(liao)(liao)(liao)(liao)），是擺在(zai)醫(yi)(yi)生(sheng)面前(qian)的(de)兩難抉擇。若不(bu)開展新(xin)輔助(zhu)化療(liao)(liao)(liao)(liao)直接手(shou)(shou)(shou)術，患者很大(da)比例術后會出現胰(yi)(yi)腺(xian)癌(ai)(ai)的(de)復發(fa)、轉(zhuan)移。若術前(qian)化療(liao)(liao)(liao)(liao)，對于部分可以直接手(shou)(shou)(shou)術的(de)患者對化療(liao)(liao)(liao)(liao)不(bu)敏感，腫瘤越長越大(da)，反而耽誤了(le)手(shou)(shou)(shou)術的(de)最佳時(shi)機。醫(yi)(yi)生(sheng)該(gai)怎么選？這一(yi)決策不(bu)僅考(kao)驗著醫(yi)(yi)生(sheng)的(de)專業判斷力，也凸顯(xian)了(le)個(ge)性化醫(yi)(yi)療(liao)(liao)(liao)(liao)策略在(zai)胰(yi)(yi)腺(xian)癌(ai)(ai)治療(liao)(liao)(liao)(liao)中的(de)重要性。

針(zhen)對以上困境，上海交通大學(xue)(xue)醫(yi)學(xue)(xue)院附屬瑞(rui)金醫(yi)院聯合復旦大學(xue)(xue)附屬腫瘤醫(yi)院研究(jiu)(jiu)團(tuan)隊(dui)展開了(le)(le)(le)前瞻性研究(jiu)(jiu)，2024年1月(yue)29日在Nature Medicine（IF 58.7）上發表了(le)(le)(le)題(ti)為(wei) “Prospective observational study on biomarkers of response in pancreatic ductal adenocarcinoma”的(de)(de)研究(jiu)(jiu)論文，直面(mian)胰(yi)腺(xian)導管腺(xian)癌(ai)（PDAC）治(zhi)(zhi)療(liao)決策難題(ti)。該(gai)研究(jiu)(jiu)納入了(le)(le)(le)1171例接受(shou)根治(zhi)(zhi)性切(qie)除術的(de)(de)胰(yi)腺(xian)癌(ai)患者(zhe)，并(bing)隨(sui)機挑選了(le)(le)(le)其中191例患者(zhe)的(de)(de)組(zu)織樣本進行DIA蛋白(bai)質(zhi)組(zu)學(xue)(xue)分析，揭示了(le)(le)(le)PDAC的(de)(de)功能蛋白(bai)模(mo)塊并(bing)構建了(le)(le)(le)預后模(mo)型（亮(liang)(liang)點(dian)①）。同時(shi)，通過數據融(rong)合分析，發現(xian)NDUFB8和CEMIP2作(zuo)為(wei)生(sheng)物標(biao)志(zhi)物可以精(jing)準(zhun)預測PDAC患者(zhe)對輔(fu)助化療(liao)的(de)(de)敏感性（亮(liang)(liang)點(dian)②），經PRM蛋白(bai)質(zhi)組(zu)學(xue)(xue)和IHC驗證，標(biao)志(zhi)物的(de)(de)預測價(jia)值及(ji)預后模(mo)型的(de)(de)有效性得以確證，為(wei)化療(liao)方案的(de)(de)個性化開辟新(xin)徑，標(biao)志(zhi)著PDAC精(jing)準(zhun)醫(yi)療(liao)領域的(de)(de)重大進步(bu)。

研(yan)究(jiu)團隊為了找(zhao)到(dao)胰腺(xian)導管(guan)腺(xian)癌（PDAC）患(huan)(huan)(huan)者(zhe)的(de)(de)最佳(jia)治(zhi)療(liao)分(fen)層策略，對2018年到(dao)2020年期間1171名接(jie)受(shou)胰腺(xian)切除術(shu)的(de)(de)中國患(huan)(huan)(huan)者(zhe)進行(xing)了前瞻性觀察研(yan)究(jiu)，收集(ji)了患(huan)(huan)(huan)者(zhe)的(de)(de)詳(xiang)細(xi)人口(kou)統計學和(he)臨床病理信(xin)息(xi)。研(yan)究(jiu)發(fa)現(xian)，接(jie)受(shou)含吉西(xi)他濱的(de)(de)輔助(zhu)治(zhi)療(liao)的(de)(de)患(huan)(huan)(huan)者(zhe)相(xiang)比未接(jie)受(shou)輔助(zhu)治(zhi)療(liao)的(de)(de)患(huan)(huan)(huan)者(zhe)有(you)更長(chang)的(de)(de)總生(sheng)存期（OS）。為了探(tan)究(jiu)OS差異的(de)(de)分(fen)子(zi)機制(zhi)，研(yan)究(jiu)者(zhe)對191例未經(jing)治(zhi)療(liao)的(de)(de)腫瘤樣(yang)本和(he)90個配對的(de)(de)腫瘤鄰近組織進行(xing)了蛋(dan)(dan)白(bai)質組學分(fen)析，發(fa)現(xian)腫瘤中有(you)1213個蛋(dan)(dan)白(bai)質顯著上調(diao)，864個蛋(dan)(dan)白(bai)質下調(diao)。腫瘤中的(de)(de)信(xin)號通(tong)路(lu)、補(bu)體和(he)凝血級聯活躍，而代謝途徑、氧(yang)化磷酸化和(he)核糖體則顯著下調(diao)。這些發(fa)現(xian)有(you)助(zhu)于揭示PDAC患(huan)(huan)(huan)者(zhe)生(sheng)存期差異的(de)(de)分(fen)子(zi)機制(zhi)。

PDAC蛋白質組學分析圖

對腫(zhong)瘤(liu)蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)質組學(xue)數據進行了(le)(le)加(jia)權相(xiang)(xiang)關(guan)(guan)網絡(luo)分(fen)(fen)析（WGCNA）分(fen)(fen)析，共確定(ding)了(le)(le)32個(ge)功(gong)能(neng)(neng)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)。通(tong)過將差(cha)異蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)質的(de)(de)豐(feng)度(du)疊(die)加(jia)到(dao)WGCNA網絡(luo)中(zhong)，觀察(cha)到(dao)在腫(zhong)瘤(liu)中(zhong)顯著上(shang)(shang)(shang)調(diao)的(de)(de)16個(ge)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)，而(er)在腫(zhong)瘤(liu)中(zhong)下調(diao)的(de)(de)九個(ge)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)，其模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)得分(fen)(fen)在他人研(yan)究中(zhong)得到(dao)驗證(zheng)。隨后通(tong)過關(guan)(guan)聯分(fen)(fen)析探索(suo)了(le)(le)這些(xie)(xie)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)臨床相(xiang)(xiang)關(guan)(guan)性(xing)，下調(diao)的(de)(de)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)（ME01/13）與(yu)腫(zhong)瘤(liu)大小(xiao)呈負相(xiang)(xiang)關(guan)(guan)，包(bao)括核糖(tang)(tang)體功(gong)能(neng)(neng)、RNA剪接、代(dai)謝和(he)氧(yang)化(hua)磷(lin)酸(suan)化(hua)等細(xi)(xi)胞(bao)(bao)必備的(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)。在腫(zhong)瘤(liu)中(zhong)上(shang)(shang)(shang)調(diao)的(de)(de)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)中(zhong)，ME02、ME08、ME14和(he)ME22與(yu)血清中(zhong)的(de)(de)糖(tang)(tang)類抗(kang)原(yuan)（CA19-9）水(shui)平呈正相(xiang)(xiang)關(guan)(guan)，CA19-9是(shi)PDAC患者轉(zhuan)移(yi)和(he)復發的(de)(de)獨立風險(xian)因素。ME02包(bao)含參與(yu)上(shang)(shang)(shang)皮(pi)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)-間充質轉(zhuan)化(hua)（EMT）和(he)ECM重(zhong)構(gou)的(de)(de)蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)，ME14富集了(le)(le)糖(tang)(tang)代(dai)謝，ME22則富集了(le)(le)糖(tang)(tang)酵解和(he)缺(que)氧(yang)。這些(xie)(xie)發現(xian)支持了(le)(le)功(gong)能(neng)(neng)蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)臨床意義(yi)，缺(que)氧(yang)和(he)ECM組織可能(neng)(neng)是(shi)腫(zhong)瘤(liu)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)轉(zhuan)移(yi)擴散的(de)(de)潛在原(yuan)因。此外(wai)，部(bu)分(fen)(fen)腫(zhong)瘤(liu)上(shang)(shang)(shang)調(diao)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)與(yu)總體生存期（OS）密切相(xiang)(xiang)關(guan)(guan)，其中(zhong)ME24和(he)ME26與(yu)較(jiao)差(cha)的(de)(de)OS相(xiang)(xiang)關(guan)(guan)，而(er)ME10和(he)ME11與(yu)較(jiao)好的(de)(de)OS和(he)無疾病(bing)生存期（DFS）相(xiang)(xiang)關(guan)(guan)。

功能蛋(dan)白模塊的(de)臨(lin)床相關性圖(tu)

基(ji)于從上述32個(ge)(ge)(ge)功(gong)能模塊中鑒(jian)定出的(de)(de)(de)(de)3906個(ge)(ge)(ge)蛋白(bai)(bai)質，作(zuo)者(zhe)(zhe)通(tong)過LASSO-Cox回歸分(fen)(fen)(fen)析(xi)建立了(le)PDAC的(de)(de)(de)(de)預(yu)后(hou)風險模型(xing)。該模型(xing)包(bao)含(han)14個(ge)(ge)(ge)蛋白(bai)(bai)質，根據患者(zhe)(zhe)的(de)(de)(de)(de)LASSO評(ping)分(fen)(fen)(fen)將他們(men)(men)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)“高(gao)評(ping)分(fen)(fen)(fen)”和(he)(he)“低評(ping)分(fen)(fen)(fen)”兩組(zu)。高(gao)評(ping)分(fen)(fen)(fen)患者(zhe)(zhe)的(de)(de)(de)(de)預(yu)后(hou)較差，LASSO評(ping)分(fen)(fen)(fen)在(zai)總生存期（OS）和(he)(he)無病生存期（DFS）上顯示(shi)出獨(du)立的(de)(de)(de)(de)預(yu)測能力(li)，基(ji)因集富集分(fen)(fen)(fen)析(xi)（GSEA）顯示(shi)，高(gao)分(fen)(fen)(fen)組(zu)患者(zhe)(zhe)的(de)(de)(de)(de)細胞外(wai)基(ji)質（ECM）受體相互作(zuo)用(yong)通(tong)路上調(diao)，而趨化因子相關(guan)通(tong)路下(xia)調(diao)。為(wei)(wei)了(le)驗證(zheng)這一模型(xing)的(de)(de)(de)(de)性能，使用(yong)了(le)CPTAC19報告(gao)的(de)(de)(de)(de)Cao等人隊列驗證(zheng)了(le)模型(xing)中14種蛋白(bai)(bai)質的(de)(de)(de)(de)預(yu)后(hou)能力(li)，還納(na)入了(le)RJ-cohort 2（n=50），使用(yong)并行反(fan)應監測（PRM）方(fang)法對(dui)每位(wei)患者(zhe)(zhe)的(de)(de)(de)(de)14個(ge)(ge)(ge)蛋白(bai)(bai)質進行定量(liang)，這50例患者(zhe)(zhe)根據他們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)LASSO評(ping)分(fen)(fen)(fen)（中位(wei)數）成功(gong)地分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)兩組(zu)，生存分(fen)(fen)(fen)析(xi)進一步證(zheng)實(shi)了(le)該模型(xing)在(zai)預(yu)測OS和(he)(he)DFS方(fang)面的(de)(de)(de)(de)預(yu)后(hou)預(yu)測能力(li)。

PDAC預后(hou)風險(xian)模型

研(yan)究團隊為了(le)識別與PDAC輔(fu)助治療(liao)反應相關的(de)(de)(de)(de)蛋白(bai)(bai)質(zhi)(zhi)生(sheng)物(wu)標志物(wu)，整合(he)了(le)臨床和蛋白(bai)(bai)質(zhi)(zhi)組數據集，使用(yong)(yong)Cox比例風險模型分析了(le)化(hua)療(liao)與生(sheng)物(wu)標志物(wu)的(de)(de)(de)(de)交互(hu)作用(yong)(yong)，確定(ding)了(le)兩個(ge)最(zui)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)標志物(wu)：NDUFB8和CEMIP2與化(hua)療(liao)顯著(zhu)相關。NDUFB8是(shi)一(yi)種與氧化(hua)能(neng)(neng)量(liang)代謝至關重要(yao)的(de)(de)(de)(de)線粒體呼吸鏈復合(he)體I蛋白(bai)(bai)，在PDAC中(zhong)表達(da)(da)下調；而CEMIP2是(shi)一(yi)種編碼細(xi)胞表面透(tou)明(ming)質(zhi)(zhi)酸酶的(de)(de)(de)(de)蛋白(bai)(bai)，負(fu)責將高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)透(tou)明(ming)質(zhi)(zhi)酸分解(jie)成(cheng)低(di)(di)(di)分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)透(tou)明(ming)質(zhi)(zhi)酸，在腫(zhong)瘤中(zhong)表達(da)(da)上調。研(yan)究發現，低(di)(di)(di)NDUFB8或高(gao)(gao)CEMIP2水平預示(shi)患者(zhe)從(cong)輔(fu)助化(hua)療(liao)中(zhong)受益(yi)更多。輔(fu)助化(hua)療(liao)可以顯著(zhu)延長低(di)(di)(di)NDUFB8患者(zhe)的(de)(de)(de)(de)總體生(sheng)存時(shi)間，而高(gao)(gao)NDUFB8患者(zhe)從(cong)輔(fu)助化(hua)療(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)獲(huo)益(yi)較小。CEMIP2則與之相反，輔(fu)助化(hua)療(liao)可顯著(zhu)延長高(gao)(gao)CEMIP2患者(zhe)的(de)(de)(de)(de)總體生(sheng)存時(shi)間，不(bu)過不(bu)論CEMIP2水平高(gao)(gao)低(di)(di)(di)，患者(zhe)都能(neng)(neng)從(cong)輔(fu)助化(hua)療(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)獲(huo)益(yi)。

為了研究NDUFB8和(he)(he)CEMIP2對(dui)輔助化(hua)療的(de)(de)相互作(zuo)用機制，研究人員進(jin)行了進(jin)一步實驗，包括在PDAC細胞系(xi)和(he)(he)PDOs中(zhong)沉(chen)(chen)默(mo)這兩(liang)種生物(wu)標志物(wu)。實驗結果(guo)表明，沉(chen)(chen)默(mo)NDUFB8或CEMIP2后，改變的(de)(de)通路與兩(liang)個患者(zhe)亞組的(de)(de)差異豐富蛋白富集的(de)(de)通路一致。CEMIP2沉(chen)(chen)默(mo)導致PDOs中(zhong)透明質酸和(he)(he)基質水(shui)平(ping)增(zeng)加，并且(qie)降低了EMT水(shui)平(ping)。

兩(liang)種(zhong)蛋白(bai)質(zhi)組學生物(wu)標志(zhi)物(wu)鑒定

研究(jiu)者使用IHC染(ran)色評(ping)估了(le)外部(bu)PDAC隊列法國（n = 230）和上海（n = 466）以及(ji)內部(bu)PDAC隊列RJ-cohort 3（n=386）中(zhong)NDUFB8和CEMIP2的(de)水(shui)平。結果(guo)顯(xian)示，與(yu)癌旁（TATs）組(zu)織(zhi)相比，腫瘤中(zhong)NDUFB8的(de)表達較(jiao)低，而CEMIP2的(de)表達較(jiao)高。具有不同化(hua)療(liao)(liao)敏感性(xing)的(de)PDAC患者中(zhong)，這兩種(zhong)生物標(biao)志物的(de)表達水(shui)平存在(zai)差異，與(yu)高表達患者相比，NDUFB8低表達的(de)患者對(dui)輔助化(hua)療(liao)(liao)的(de)反應(ying)更好，而在(zai)CEMIP2低表達的(de)患者中(zhong)，輔助化(hua)療(liao)(liao)的(de)影(ying)響沒有高表達的(de)易(yi)感性(xing)。

最后(hou)，通過功能(neng)實驗評估了NDUFB8和(he)CEMIP2對PDAC細胞系(xi)化療(liao)敏(min)(min)感性的(de)影響。沉默NDUFB8降低了兩種PDAC細胞系(xi)（CFPAC和(he)8988）和(he)一種PDO在吉西(xi)他濱加紫杉醇、單藥5-FU和(he)基于氟尿嘧啶的(de)化療(liao)治(zhi)療(liao)后(hou)的(de)細胞活力(li)。相反，沉默CEMIP2消除了PDAC細胞對這些治(zhi)療(liao)的(de)敏(min)(min)感性。

IHC染(ran)色對生物標志(zhi)物驗證(zheng)

這項(xiang)前瞻性(xing)觀察研究揭示了臨床相關(guan)的功能蛋白模塊，建立了PDAC患者的預后(hou)風險模型，并發現了兩種(zhong)預測(ce)PDAC輔助化療生物標志(zhi)物（NDUFB8和CEMIP2），通(tong)過使用外部和獨立的內部隊(dui)列進(jin)行了嚴格的交叉驗(yan)證，低NDUFB8或(huo)高CEMIP2水平表(biao)明，患者可從輔助化療中受(shou)益(yi)更(geng)多。

參考文獻：Jiang L, Qin J, Dai Y, et al. Prospective observational study on biomarkers of response in pancreatic ductal adenocarcinoma. Nat Med. 2024;30(3):749-761. doi:10.1038/s41591-023-02790-x