Sci Rep:细胞外囊泡里的“犯罪痕迹”——血清与脂肪组织为食管腺癌提供新线索

食管腺癌堪称消化系统肿瘤中的“沉默杀手”,据GLOBOCAN 2022年
统计
,全球
食管癌
新发病例占所有
恶性肿瘤
的2.6%,死亡病例却占到4.6%,病死率之高令人警惕。在北美、北欧等高收入地区,食管腺癌已取代鳞状
细胞癌
成为最主要的食管癌亚型,然而患者的三年总生存率在许多西方国家仍低于30%。当前,临床上尚无经过验证的液体活检手段能够用于食管腺癌的早期
筛查
或预后评估。与此同时,肥胖作为该病的明确危险因素,其全球患病率自上世纪七十年代以来增长近三倍,进一步扩大了高危人群的规模。在此背景下,科学家将目光投向了细胞间通讯的重要载体—细胞外囊泡,试图从中解码
肿瘤细胞
释放的分子信号,寻找可用于无创检测的生物标志物。
日前,一篇发表在国际杂志
Scientific Reports
上题为
“Serum and adipose tissue-derived extracellular vesicles as biomarker reservoirs in oesophageal adenocarcinoma”
的研究报告中,来自爱尔兰三一学院等机构的科学家们通过研究发表了一项探索性成果,文章中,他们从食管腺癌患者的血清和脂肪组织中分离出细胞外囊泡,并系统分析了其中携带的蛋白质,旨在筛选出具有
诊断
和预后潜力的候选标志物。
该研究共纳入三组样本,血清组包括10名食管腺癌患者与10名非癌症对照者。脂肪组织来源的样本更为细化,包括10名合并肥胖的食管腺癌患者、10名未合并肥胖的食管腺癌患者以及8名非癌症对照者。研究人员将脂肪组织剪碎后体外培养72小时,收集条件培养基,再连同血清样本一起,用尺寸排阻色谱柱分离出其中的囊泡富集物。纳米颗粒追踪分析确认颗粒直径在30至150纳米的典型囊泡范围,流式细胞术检测到CD63和CD81等囊泡表面标志物的表达。随后,通过液相色谱-串联质谱技术对囊泡携带的蛋白质进行大规模鉴定和定量,并结合公开数据库中的患者生存信息,评估候选蛋白与总生存期的关联。

研究设计
和患者的队列特征
实验人员先从血清样本入手,共鉴定出706种囊泡相关蛋白,其中65种在食管腺癌患者与对照者之间存在显著差异,50种升高、15种降低。主成分分析显示,这些差异蛋白足以将癌症患者与对照者清晰区分,提示血清囊泡蛋白谱具有潜在的诊断区分度。通路分析进一步表明,这些差异蛋白主要涉及
血管
生成和细胞迁移两条癌症相关通路。
接着,研究人员分析了脂肪条件培养基来源的囊泡蛋白,此处共鉴定出2656种蛋白,其中680种在癌症患者与非癌症对照间差异表达,636种升高、44种降低。这些蛋白涉及的生物学功能包括细胞迁移、侵袭、趋化、代谢重编程和凋亡调控。当把分析焦点转向肥胖这一危险因素时,肥胖与非肥胖的食管腺癌患者之间呈现出118种囊泡蛋白的差异表达,61种升高、57种降低。通路分析揭示这些蛋白主要与
免疫
抑制和实体瘤形成相关。其中多个下调蛋白被预测会抑制免疫细胞黏附和白细胞浸润,而部分上调或下调蛋白则与肿瘤发生有关。值得注意的是,回归模型显示,名为DPP7的蛋白与Barrett食管(食管腺癌最重要的癌前病变)存在显著关联,且这种关联在校正肥胖因素后仍然成立。
最关键的发现来自两组数据的交叉比对,在血清和脂肪组织两种来源中,有六种蛋白在食管腺癌患者中均呈现一致性升高:MYL6、VCP、HSP90AB1、CLTC、CCT7和TCP1。这六种蛋白在蛋白质相互作用网络中彼此关联,主要涉及蛋白折叠和囊泡形成等生物学过程。进一步的生存分析显示,其中三种蛋白(HSP90AB1、CCT7和TCP1)的高表达与患者总生存期缩短显著相关。TCP1的风险比达到5.13,意味着高表达组患者的死亡风险是低表达组的五倍以上。将上述六种蛋白与已知的人类脂肪组织蛋白质组数据库比对后发现,它们均可在脂肪组织中表达,但在肥胖与非肥胖的食管腺癌患者之间并无显著差异,提示这些蛋白的富集主要反映癌症本身的存在,而非单纯由肥胖驱动。
这项研究提供了一份食管腺癌相关囊泡蛋白的候选清单,尤其是在肥胖与癌症的交叉领域揭示了脂肪组织囊泡在免疫抑制和促癌过程中的潜在角色。研究人员坦承,由于样本量有限,他们未能用透射电镜和蛋白印迹对囊泡进行更全面的验证,因此将分离产物称为“囊泡富集制备物”而非纯化囊泡,这是一个值得注意的技术细节。此外,血清样本中可能混有血小板来源的囊泡,囊泡表面也可能吸附部分非特异性蛋白,这些因素均可能对结果产生干扰。归根结底,这项工作为食管腺癌的无创检测和预后判断提供了新的线索,但六种候选蛋白能否真正成为临床可用的检测工具,尚需在更大规模、设计更严谨的独立队列中接受检验。(
生物谷)
参考文献:
Heeran, A.B., Hannon, G., Moran, B. et al.
Serum and adipose tissue-derived extracellular vesicles as biomarker reservoirs in oesophageal adenocarcinoma
. Sci Rep (2026). doi:10.1038/s41598-026-59243-x
