文章(zhang)題(ti)目：Proteogenomic characterization of non-functional pancreatic neuroendocrine tumors unravels clinically relevant subgroups

中文(wen)標題：多組學(xue)+類器官揭示無功(gong)能胰腺神(shen)經內分泌腫瘤的四類分子亞型及其靶向治(zhi)療策略

發(fa)表期刊：Cancer Cell

影響因子(zi)：48.8

發表時(shi)間：2025年

研究對象：人、小鼠

涉(she)及組學：WES、RNA-seq、TMT蛋白(bai)(bai)組(zu)及TMT磷酸化蛋白(bai)(bai)組(zu)

樣本類型：發現(xian)集：108份胰腺神經內分泌瘤/癌樣本及其配對的正(zheng)常組織

驗證集：51份(fen)臨床FFPE樣本+小(xiao)鼠(shu)類器官(guan)

研究背景

胰腺神經內(nei)分(fen)泌(mi)瘤（PanNETs）是(shi)(shi)胰腺第二(er)大常(chang)見腫瘤，其發病率和患(huan)病率在(zai)(zai)過(guo)去四十(shi)年中顯著增(zeng)加，其中約有(you)90%的患(huan)者為無功能性(xing)（NF-PanNETs）。這類(lei)腫瘤患(huan)者大約有(you)一半在(zai)(zai)確診時已發生轉(zhuan)移（主要轉(zhuan)移到肝臟），中位生存期(qi)僅(jin)為23個(ge)月。且根治(zhi)術后(hou)，PanNET患(huan)者在(zai)(zai)胃腸胰神經內(nei)分(fen)泌(mi)瘤中最(zui)早(zao)復(fu)發，在(zai)(zai)臨床上(shang)缺乏有(you)效預(yu)測預(yu)后(hou)的分(fen)子標志物(wu)。目前，患(huan)者術后(hou)是(shi)(shi)否需(xu)要輔助治(zhi)療(liao)和隨(sui)訪周期(qi)不確定(ding)。此外，現有(you)藥物(wu)治(zhi)療(liao)方(fang)案，包括包括生長抑素類(lei)似物(wu)、酪氨酸激酶抑制劑、哺(bu)乳動物(wu)雷帕霉素靶蛋(dan)白抑制劑及(ji)化(hua)療(liao)藥物(wu)等，多數僅(jin)能改(gai)善(shan)無進展生存期(qi)，對(dui)總體生存期(qi)的改(gai)善(shan)有(you)限。因(yin)此，迫切(qie)需(xu)要對(dui)NF-PanNETs的分(fen)子機制進行深入研究。

研究思(si)路

步驟一(yi)：研究收集(ji)108例中(zhong)國的NF-PanNET病(bing)(bing)例作(zuo)為(wei)發現隊列，對腫瘤組(zu)織及配對癌旁組(zu)織進行(xing)了全面的多組(zu)學(xue)分析(xi)。一(yi)組(zu)獨立(li)的51例NF-PanNET病(bing)(bing)例被(bei)用作(zuo)驗證隊列。

步(bu)驟二：蛋白質(zhi)基因(yin)(yin)組學分析為(wei)NF-PanNETs的基因(yin)(yin)組驅動變(bian)異提供了功能學闡釋，并利用(yong)Men1條件性基因(yin)(yin)敲除(chu)小鼠揭示了MEN1變(bian)異潛(qian)在的作用(yong)機制。

步(bu)驟(zou)三：基于機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)的模型構(gou)建發現(xian)了一個三蛋白標志物(wu)可(ke)作(zuo)為(wei)獨立預后因子，并在獨立外(wai)部隊列中得到驗證。

步驟(zou)四：基于蛋(dan)白質組和磷酸(suan)化蛋(dan)白質組的分(fen)層分(fen)析鑒(jian)定出四種亞(ya)型(xing)，各具獨特(te)分(fen)子特(te)征、免疫(yi)微(wei)環境及臨床病(bing)理(li)學特(te)性。

步驟五(wu)：通過(guo)患者(zhe)來源腫瘤(liu)類器官(guan)藥物篩選(xuan)，發現細胞周期依賴(lai)性激酶(mei)（CDK）5和鈣電(dian)壓(ya)門控通道亞(ya)基α1D（CACNA1D）分別為(wei)廣譜(pu)性和亞(ya)型(xing)特異性治療(liao)靶(ba)點(dian)，且在小鼠異種(zhong)移植模型(xing)中完(wan)成(cheng)體(ti)內驗證。

研究內(nei)容

01、中國NF-PanNET的蛋白質組-基因組圖譜(pu)

研究收集了(le)108例(li)中國的(de)NF-PanNET病例(li)作(zuo)(zuo)為(wei)發現隊列，對腫瘤組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)及(ji)配(pei)對癌(ai)旁組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)的(de)進行(xing)了(le)全面的(de)多組(zu)(zu)(zu)學分(fen)析(xi)。一組(zu)(zu)(zu)獨立的(de)51例(li)NF-PanNET病例(li)被用作(zuo)(zuo)驗證隊列，單(dan)獨進行(xing)蛋白質組(zu)(zu)(zu)分(fen)析(xi)（圖A）。

在(zai)發現隊列中的WES數據中，MEN1、ATRX、DAXX和(he)VHL基(ji)因突變(bian)頻率(lv)較(jiao)高(gao)，這與以(yi)前(qian)的基(ji)因組研究相似。除了(le)這四個(ge)頻繁突變(bian)的基(ji)因外(wai)，在(zai)mTOR通路的多個(ge)負(fu)調節因子中發現了(le)非沉(chen)默突變(bian)，包括PTEN、TSC1和(he)TSC2和(he)染(ran)色質重塑基(ji)因（圖B）。

轉錄、蛋白(bai)聯合分析發現，神(shen)經(jing)內分泌標(biao)志物，包括突觸素（SYP）、嗜鉻粒(li)蛋白(bai)-A（CHGA）、γ-烯醇化酶（ENO2）和CD56（NCAM1）在腫瘤(liu)中(zhong)顯著升高（圖C）。

GSEA分析也分別強調了腫瘤中上(shang)調途(tu)徑(jing)活(huo)性的(de)一致性，包括癌癥相關(guan)途(tu)徑(jing)和(he)與內分泌功能相關(guan)的(de)途(tu)徑(jing)。其中參與缺氧(yang)、糖酵解和(he)上(shang)皮-間質轉化（EMT）的(de)分組顯示(shi)出最高(gao)的(de)mRNA-蛋白質相關(guan)性（圖(tu)E）。

02、PanNET體(ti)細胞驅動基因變異的蛋白質組-基因組效應

分析NF-PanNET中(zhong)(zhong)三(san)種最常見(jian)的突變(bian)基因（MEN1、DAXX和(he)ATRX，占總患者(zhe)的51%）的體細胞簡(jian)單突變(bian)對其對應mRNA、蛋白表達和(he)磷酸化(hua)水(shui)平(ping)的影響（順式(shi)效應），以及對與(yu)PanNET相(xiang)關(guan)通(tong)路中(zhong)(zhong)其他基因的影響（反式(shi)效應）。

在mRNA/蛋白表(biao)達水平（圖(tu)A）和磷(lin)酸化水平（圖(tu)B）上均發現(xian)了顯著的順式與反式效應配(pei)對(dui)。

在反(fan)式效(xiao)應方面，MEN1或DAXX/ATRX（任一(yi)）突變顯著關聯于多(duo)個mTOR信號通(tong)路中(zhong)上(shang)下(xia)游(you)基因的(de)(de)表達(da)上(shang)調(diao)，例(li)如(ru)上(shang)游(you)的(de)(de)WNT4、WNT5、WNT7B，以及(ji)下(xia)游(you)的(de)(de)PRKCA（圖A），同(tong)時還(huan)伴隨著染色質重塑(su)相(xiang)關基因（如(ru)CENPV和NPM2）表達(da)的(de)(de)下(xia)調(diao)。

MEN1、DAXX和(he)(he)(he)ATRX基(ji)因(yin)突(tu)變通(tong)(tong)過干(gan)擾染(ran)色質(zhi)結構穩定性(xing)和(he)(he)(he)激活mTOR通(tong)(tong)路驅動腫瘤惡(e)性(xing)演進的機制，并通(tong)(tong)過MEN1基(ji)因(yin)條件性(xing)敲除小鼠模型驗證了MEN1缺失觸發代謝(xie)重(zhong)編程和(he)(he)(he)增殖(zhi)信號交叉激活的惡(e)性(xing)循環，從而導(dao)致染(ran)色體分(fen)離至(zhi)關重(zhong)要的CENPV蛋(dan)白下調(diao)。

隨(sui)后通過SCNA的順式(shi)、反式(shi)效應分析發(fa)現，WASL、CDK5等基因(yin)的拷貝(bei)數擴(kuo)增被發(fa)現為NF-PanNET腫瘤生長的驅動因(yin)素，為靶向(xiang)治(zhi)療提供了全(quan)新方向(xiang)。

03、發現用于NF-PanNET預(yu)后(hou)預(yu)測(ce)的蛋白質組特(te)征

基于蛋(dan)白質組數據，利(li)用前期研(yan)發(fa)的預后分子特征平臺篩(shai)選出GNAO1、INA、VCAN三個蛋(dan)白質，構建(jian)了預后標志物(wu)特征譜。

三蛋(dan)白(bai)模型在(zai)區分高風(feng)險與低(di)風(feng)險患者方面表現優于任(ren)何(he)單個(ge)蛋(dan)白(bai)。

三蛋白模(mo)型在(zai)包含345例患(huan)者的四組獨立隊列(lie)中均展(zhan)現出優良的預測效能和區分(fen)效果：高(gao)危(wei)患(huan)者五年生(sheng)存率僅為51.4%，而低(di)危(wei)組則高(gao)達97.8%。

此外(wai)，研究團隊還證實分(fen)泌蛋白VCAN在(zai)患者血漿中(zhong)的(de)濃度與(yu)腫瘤進展顯(xian)著(zhu)相關，并(bing)在(zai)額(e)外(wai)隊列中(zhong)通過ELISA加以(yi)證實，表明VCAN有作為(wei)NF-PanNETs的(de)非(fei)侵入性生物(wu)標志物(wu)的(de)潛力(li)。

04、蛋白質(zhi)組分子分型

通(tong)過(guo)無監督聚(ju)類應用于蛋(dan)白質(zhi)組(zu)圖(tu)譜(pu)的(de)發現隊(dui)列，在108例NF-PanNETs患者中確(que)定了四種蛋(dan)白質(zhi)組(zu)學亞(ya)型。這(zhe)些亞(ya)型與患者預后和免疫特征相(xiang)關(guan)，

其(qi)中C1患(huan)者預后最差，其(qi)腫瘤特征是免(mian)疫(yi)抑制微環境和EMT通路激活；

C2亞型表(biao)現出(chu)異常活躍的氧化磷酸化活性；

C3亞型由(you)MYC異常激活(huo)和(he)失控的細(xi)胞周期信號主導；

C4亞型則(ze)在VHL突變驅動下形(xing)成獨特的(de)缺氧(yang)生態。

進一(yi)步(bu)通過(guo)蛋(dan)白質(zhi)組、磷酸化蛋(dan)白質(zhi)組數據進行激(ji)(ji)酶底物分析，根(gen)據各(ge)亞(ya)型特(te)異激(ji)(ji)活(huo)的蛋(dan)白激(ji)(ji)酶和表達/活(huo)性上調蛋(dan)白，鑒定(ding)出普遍存在和亞(ya)型特(te)異性激(ji)(ji)酶激(ji)(ji)活(huo)。

其中CDK5在所有亞(ya)型中均表(biao)現出(chu)顯(xian)著激活(huo)，它被(bei)稱(cheng)為(wei)神經元發育的調節因子，而各個亞(ya)型中，C1顯(xian)示蛋白激酶A的兩個催化亞(ya)基（PRKACB和(he)PRKACG）和(he)ROCK2的獨(du)特(te)激活(huo)，而C3顯(xian)示CSNK2A1和(he)CSNK2A2的特(te)異(yi)性激活(huo)。C4表(biao)現出(chu)CAMK2G和(he)RPKG1的獨(du)特(te)激活(huo)。這(zhe)些亞(ya)型相(xiang)關(guan)的激酶激活(huo)為(wei)開發靶向治(zhi)療干預提供了潛在途徑。

05、NF-PanNET免(mian)疫(yi)微環境特征分析

為(wei)(wei)進(jin)一步探索F-PanNETs的腫(zhong)(zhong)瘤(liu)微環境，通(tong)過使用代表免(mian)(mian)疫細(xi)胞浸潤的基(ji)因特征進(jin)行(xing)了GSVA分析，根據其免(mian)(mian)疫評分區分了冷(leng)腫(zhong)(zhong)瘤(liu)組、熱腫(zhong)(zhong)瘤(liu)組（進(jin)一步劃分為(wei)(wei)免(mian)(mian)疫抑(yi)制亞組、免(mian)(mian)疫活性亞組）。

其(qi)中(zhong)(zhong)，熱腫(zhong)瘤中(zhong)(zhong)腫(zhong)瘤浸潤淋(lin)巴(ba)細胞的數量顯著增加(jia)，IHC實(shi)驗(yan)也(ye)證實(shi)了其(qi)T細胞浸潤水平升高(gao)。

免疫亞(ya)(ya)(ya)(ya)型(xing)與(yu)四種蛋(dan)白(bai)質組(zu)學亞(ya)(ya)(ya)(ya)型(xing)和三種蛋(dan)白(bai)質特征定義的風險組(zu)顯(xian)示出顯(xian)著關聯，如免疫抑制亞(ya)(ya)(ya)(ya)組(zu)富含高危患者和C1亞(ya)(ya)(ya)(ya)型(xing)。

不同(tong)免疫亞型(xing)之間存在顯(xian)著的(de)(de)生存差異，其(qi)中(zhong)免疫抑(yi)制亞組表現出更差的(de)(de)預后。

此外，抑制(zhi)性(xing)免(mian)疫(yi)(yi)檢查點(dian)，如PD-L1、IDO1和TIM3在免(mian)疫(yi)(yi)熱(re)腫瘤(liu)中顯著升高，表明免(mian)疫(yi)(yi)療法對該亞型的潛在益處。

06、與(yu)蛋白質組分子分型各(ge)亞型相(xiang)關的分子失調的潛(qian)在治療方案

為了(le)使蛋(dan)白質組亞型(xing)分(fen)析在(zai)臨床中具有應(ying)用(yong)價值(zhi)，研究團隊開發(fa)(fa)并驗(yan)證了(le)兩個多變(bian)量分(fen)類器，用(yong)于對新發(fa)(fa)NF-PanNET腫瘤(liu)進行精準分(fen)型(xing)，適應(ying)不(bu)同的分(fen)子檢測平臺：

PanNET-mPC模(mo)型(xing)：適(shi)用于(yu)基于(yu)質譜（MS）的蛋(dan)白質組分析；

PanNET-iPC模型：支持更貼近臨床操(cao)作的IHC染色分析。

在發現隊列（n=108）中(zhong)篩選出7個關鍵分(fen)類(lei)蛋(dan)白。這些分(fen)類(lei)蛋(dan)白在腫瘤組(zu)織中(zhong)相較于正常鄰近組(zu)織均(jun)顯(xian)著上(shang)調，且在不同亞型(xing)中(zhong)表現出特異(yi)性表達模式，與此前定義的亞型(xing)特征一致：

C1亞(ya)型：上調EMT通路相關蛋白（VCAN和PCOLCE）；

C2亞(ya)型：上調SLC3A2（與(yu)C2富集(ji)的MEN1突變相關）；

C3亞型：上(shang)調BMERB1； C4亞型：上(shang)調糖(tang)酵解和缺氧相關蛋白(bai)（如PFKP）

為驗(yan)證前文(wen)提到的(de)(de)C1~4各個亞(ya)型(xing)(xing)中的(de)(de)特征激酶與潛在治(zhi)療靶點，研(yan)究團隊利用(yong)患者來(lai)源類器官（PDO）開展了藥物篩選(xuan)并利用(yong)患者來(lai)源腫瘤異種(zhong)移(yi)植模型(xing)(xing)（PDX）進行驗(yan)證，證實CDK5抑制劑可抑制四種(zhong)分子(zi)亞(ya)型(xing)(xing)的(de)(de)腫瘤生長；

鈣離子通道阻滯劑（如(ru)心血(xue)管疾病經典藥(yao)物(wu)鹽酸(suan)胺碘酮）與(yu)CDK5抑制劑兩藥(yao)聯用在C2亞型中(zhong)表現出更好的抑瘤效果(guo)；

目前臨床運用(yong)的(de)mTOR抑制劑可(ke)較好抑制C4亞型腫瘤。

研究(jiu)結果證明了靶向與蛋白質組學亞型相(xiang)關的分子失調的潛(qian)力，有(you)助于(yu)為(wei)NF-PanNETs患者開發精確有(you)效(xiao)的治(zhi)療(liao)方(fang)案。

研究結論(lun)

該研究(jiu)對(dui)108例初(chu)治(zhi)NF-PanNETs進行了全面的(de)蛋白(bai)(bai)質基(ji)因組(zu)學分(fen)(fen)析，利用各種臨床(chuang)前(qian)模(mo)型(xing)進行功能研究(jiu)，并在獨立隊(dui)列(lie)中進行驗(yan)證。文章通過提(ti)出三蛋白(bai)(bai)預后(hou)特(te)征并定義具有(you)不同治(zhi)療意義的(de)蛋白(bai)(bai)質組(zu)學亞(ya)(ya)型(xing)和(he)免疫亞(ya)(ya)組(zu)，深(shen)入了解了頻繁的(de)基(ji)因組(zu)改變(bian)對(dui)NF-PanNETs表(biao)型(xing)變(bian)化(hua)和(he)高級精準醫(yi)學的(de)影響(xiang)。該文是國際上首次大規模(mo)對(dui)胰腺神(shen)經內(nei)(nei)分(fen)(fen)泌瘤臨床(chuang)隊(dui)列(lie)開展的(de)多組(zu)學綜合分(fen)(fen)析，研究(jiu)成果為無功能性胰腺神(shen)經內(nei)(nei)分(fen)(fen)泌瘤（NF-PanNET）的(de)發病機制解析、預后(hou)預測、分(fen)(fen)子分(fen)(fen)型(xing)及個(ge)體(ti)化(hua)治(zhi)療提(ti)供了堅實(shi)的(de)理(li)論依(yi)據，有(you)望推動胰腺神(shen)經內(nei)(nei)分(fen)(fen)泌瘤研究(jiu)領域的(de)加速發展。