郭玮教授：肿瘤标志物及检测新技术探讨研究前沿

来源：乐鱼vip注册    发布时间：2024-01-08 16:15:41

  肿瘤标志物是存在于血液、体液和组织中可检测到的与肿瘤发生、发展相关的物质，可为肿瘤的早期筛查、诊断、治疗监测和预后判断提供重要依据。然而，传统肿瘤标志物的特异性和敏感性较低，而研究了解肿瘤的发生发展机制，可进一步发掘新型肿瘤标志物、开发检测新技术，有助于为患者提供更精准化、个性化的治疗方案。

  今天，检验君为大家伙儿一起来分享的是复旦大学附属中山医院检验医学科郭玮教授团队近两年关于肿瘤标志物及检测新技术的研究前沿。

  肝细胞癌（HCC）是一种常见的恶性肿瘤，预后较差。脊髓灰质炎病毒受体（PVR/CD155）是一种细胞粘附分子，在肿瘤细胞中异常过表达，与肿瘤增殖和侵袭有关。然而，CD155在HCC中的潜在作用和机制目前尚未阐明。

  日前，复旦大学附属中山医院检验医学科郭玮教授团队的一项研究表明，CD155可通过SRC/p38 MAPK信号通路促进HCC进展，CD155或可作HCC患者预后指标和新的肿瘤免疫治疗靶点。该研究发表在《Clinical and Translational Medicine》（IF=10.6）。

  该研究采用免疫组织化学、RT-PCR和Western blot分析用于确定HCC细胞系和组织中CD155的表达；通过体外实验评估肝癌细胞增殖、迁移、侵袭表型；流式细胞仪检测细胞凋亡和周期分布；并通过Cox回归和Kaplan–Meier分析以探讨CD155的临床意义。通过建立肝脏移植小鼠模型来评估CD155在体内的作用。利用RNA测序、生物信息学分析和免疫共沉淀试验探索CD155的下游信号通路。

  结果发现，CD155在HCC组织和细胞系中高表达，体外和体内根据结果得出，CD155的高表达有助于HCC的肿瘤生长和转移。RNA测序(RNA-seq)、生物信息学分析、免疫共沉淀(co-IP)分析和体外实验表明，CD155通过CD155/SRC复合物的形成与SRC相互作用并增强SRC活性，随后抑制HCC进展中的p38 MAPK信号通路。从机制上讲，SRC/p38 MAPK信号通路可能参与了CD155诱导的HCC进展。

  研究人员表示，CD155在HCC组织中过度表达导致HCC细胞的侵袭性表型，SRC/p38 MAPK信号通路可能参与了CD155诱导的HCC进展，CD155有望成为HCC患者预后指标和新的肿瘤免疫治疗靶点。

  肝癌复发转移长久以来是临床上关注的热点和难点问题。抑癌基因的缺失与失活是肝癌发生复发转移的重要分子基础，Rho-GTP酶活化蛋白家族是一类包含有50多个成员的新兴肿瘤抑制因子。近年研究之后发现此家族成员参加抑制多种肿瘤细胞迁移与侵袭，具有成为下一代治疗靶点的巨大潜能。然而迄今为止，文献已报道有明确生物学功能的分子数量却不到全部Rho-GTP酶活化蛋白家族成员的一半。尤其是在肝癌这种高异质性肿瘤中，此家族绝大部分成员的作用仍是一片空白，亟待系统性研究。

  日前，复旦大学附属中山医院检验医学科郭玮教授团队的一项研究表明，ARHGAP24蛋白可能通过招募WWP1降解PKM2，进而抑制β-catenin转录活性阻止肝癌进展。该研究发表在《Theranostics》（IF=12.4）。

  研究团队利用The Cancer Genome Atlas和Gene Expression Omnibus数据库，研究了RhoGAP家族蛋白表达与HCC预后之间的关系。此外，为了评估ARHGAP24在HCC中的生物学功能，还进行了体外实验，包括肝癌细胞增殖、迁移、侵袭及凋亡表型检测，以及体内肿瘤生长和肺转移评估。同时，进行了液相色谱-串联质谱分析、共同免疫沉淀、GTP酶激活、泛素化和荧光素酶报告实验以及生物信息学分析，以深入了解ARHGAP24的肿瘤抑制功能的机制。

  研究结果发现ARHGAP24的过表达能明显抑制细胞的增殖、迁移和侵袭，而敲除ARHGAP24则发挥相反的作用。与经典的Rho-GTP酶家族成员不同，ARHGAP24的GAP缺陷突变体发挥了与野生型相似的抑制作用，表明ARHGAP24的抑制功能与它的RhoGAP活性无关。而是作为支架蛋白参与招募E3泛素化连接酶WWP1降解PKM2蛋白，最终减弱核内β-catenin的转录活性，进而有效废除ARHGAP24敲除对HCC细胞的恶性表型的推动作用。重要的是，研究之后发现ARHGAP24的C端片段（329 - 430氨基酸和631 - 748氨基酸）分别直接与WWP1和PKM2（388 - 531氨基酸）结合。

  ARHGAP24蛋白是一种全新的肝癌抑制因子，其高表达可用于预测患者预后。靶向ARHGAP24/WWP1/PKM2/β-catenin轴可能可能为HCC的预防和治疗提供新的见解。

  结直肠癌（CRC）是全球第三大常见肿瘤，仅次于肺癌和乳腺癌。KRAS/MRAS/BRAF/PIK3CA基因是结直肠癌最重要的基因检测靶点和分型依据。

  近日，复旦大学附属中山医院检验医学科郭玮教授团队开发了一种新型多重数字PCR分析方法——MDO-dPCR，只需进行三次反应就可以检测KRAS/MRAS/BRAF/PIK3CA基因中至少69种最常见的热点突变。该研究发表已发表于《Journal of Molecular Diagnostics》（IF=4.0）。

  研究设计并优化了三种高灵敏度和高特异度的数字PCR检测的新方法。通过结合基于振幅/比率的多重检测和drop-off/双重drop-off检测策略，MDO-dPCR能快速、全面且经济地筛查KRAS/MRAS/BRAF/PIK3CA基因上的热点突变。

  MDO-dPCR的主要优势包括低成本、高分析性能以及高覆盖度，仅进行三个反应的情况下对大量临床可操作突变做全面检测，从而最大限度地减少了患者标本的使用量。因此，该技术非常适合于在液体活检样本量有限的情况下筛查突变。与二代测序技术（NGS）相比，MDO-dPCR具有快速的周转时间和较低的成本，可用于快速筛选出关键的预后生物标志物和治疗靶点，即使在资源有限的情况下也能及时支持一线治疗决策。

  研究人员表示，MDO-dPCR检测法的高灵敏度和全面的突变覆盖率使其非常适用于快速和经济有效地检测CRC患者血浆中的KRAS/MRAS/BRAF/PIK3CA突变，并可用于早期疗效评估和耐药监测。

  循环肿瘤DNA（ctDNA）是指脱落进循环系统的肿瘤DNA片段，作为液体活检标志物之一，在肿瘤伴随诊断、耐药检测、疾病监测及早诊早筛等方面都发挥着及其重要的作用。然而，尽管Sanger技术作为一代测序的金标准，但因它的灵敏度只有15%，至今未被应用于ctDNA的检测。

  日前，复旦大学附属中山医院检验医学科郭玮教授团队开发了一项ctDNA检测新技术“BDA Sanger”，并且在临床队列中验证该技术检验测试肺癌EGFR基因突变的临床有效性与实用性，为ctDNA检测提供了新的思路与策略。该研究发表在《Clinica Chimica Acta》（IF=5.0）。

  阻断置换扩增（BDA）技术是指通过Blocker与野生型序列更紧密结合，抑制PCR前向引物扩增野生型序列，使得突变型序列被放大数千数万倍。BDA技术不仅赋能Sanger测序实现对低频ctDNA的检测，同时又发挥了Sanger测序检测未知变异的优势。

  研究证实，BDA Sanger用于ctDNA EGFR突变检测的灵敏度达0.1%-0.2%，远高于普通Sanger技术的灵敏度（15%）。研究纳入195名肺癌患者的血浆样本，针对所有样本做BDA Sanger、Super-ARMS和NGS三种方法的两两验证。BDA Sanger的灵敏度为97.80%，特异性为98.42%；Super-ARMS的灵敏度为85.39%，特异性为99.07%。此外，BDA技术仅抑制野生型序列，对于多种不同突变型序列均可进行富集，相比Super-ARMS能够检出更多的未知突变。

  该研究首次验证了BDA Sanger技术在ctDNA EGFR检测中的临床有效性与实用性，为ctDNA检测提供了新的思路与策略。

  目前多癌种检测策略仍缺乏高特异性、敏感性及可溯源性。现有研究几乎都是针对血液中的ctDNA进行仔细的检测。血清蛋白质组由于其广泛动态范围限制了大型队列研究中临床感兴趣的蛋白质的发现，但基于蛋白质组学的多癌种检测策略鲜有研究。

  近日，复旦大学附属中山医院检验科郭玮教授团队与复旦大学生物医学研究院申华莉教授团队合作构建了一种高灵敏度、高通量和精确的全靶向血清蛋白质组策略，用于癌症血清蛋白质组研究和挖掘生物标志物，并发现具备临床应用潜力。该研究发表在《Analytical Chemistry》（IF=7.4）。

  研究人员首先构建了超过2000 种癌症分泌蛋白数据，并且获取了每种蛋白独特肽的标准MS检测和光谱。构建了Cancer Serum Atlas（癌症血清图谱）数据库，该数据库由癌症分泌蛋白质组成，可当作目标蛋白/肽段筛选的靶蛋白库，亦能够适用于靶向质谱方法开发的参考库。另外，在癌症血清图谱的支持下，研究人员开发了一种独特的高灵敏度、高通量和精准的标准肽锚定平行反应监测（SPA-PRM）方法用于泛靶向血清蛋白质组学策略，能轻松实现高效的癌症血清蛋白质组研究和生物标志物发现。

  以该蛋白质组学为核心的多癌种检测模型，具备临床应用潜力。结果显示利用该蛋白靶向策略可以直接定量4种有代表性的高发病率、高死亡率的癌种（肝癌、胃癌、肺癌、乳腺癌），以及对照288 份血清中的325种癌症相关血清蛋白，并发现了对癌症早期检测具有相当大优势，具有高灵敏度（87.2％）和特异性（100％），且独立测试集的检测准确度为73.8％。

  研究人员表示该癌症血清图谱提供了广泛的潜在生物标志物，可作为癌症血清学研究标准测定方法。癌症血清图谱支持的泛靶向蛋白质组学策略可实现高效的生物标志物发现和多癌种检测，期望能成为液体活检的强大工具。

  基于患者数据实时质控系统PBRTQC（patient-based real-time quality-control）是近期利用大数据和统计学模型监测检验医学实验室仪器检测性能的研究热点。如何建立科学有效的PBRTQC模型始终是PBRTQC技术推广的最大难点。

  日前，复旦大学附属中山医院检验医学科郭玮、潘柏申、王蓓丽教授团队开发的回归调整实时质控系统RARTQC（Regression-adjusted real-time quality-control），大幅度的提高了实时质控模型性能。该成果发表于国际检验医学顶级期刊《Clinical Chemistry》（IF=9.3）。

  复旦中山检验团队在前期研究奠定的基础上，分析质控模型的实验数据，发现了三个影响模型性能的根本原因，包括性别、年龄等检测影响因素、数据自相关性和数据分布特征。RARTQC利用历史数据建立回归模型，建立不同影响因素、自相关性与检验测试的数据之间的关系。再通过回归模型预测检测值，计算残差的方式，调整这一些因素对检测分布的影响，实现实时质控算法模型性能的大幅提高。RARTQC是在前期研究成果的基础上对算法研究的全新突破，给未来实时质控算法研究提供了一种全新的思路。

  研究团队希望在不久的将来，将理论投入临床实践，一直在改进实验室质量控制水平，提高检测结果质量，进而更好的服务于临床和患者。

  中国医师协会检验医师分会副会长、中华医学会检验医学分会常务委员、上海市医学会检验医学专科分会候任主任委员、上海市医学会理事，《中华检验医学杂志》等多本杂志编委。

  近年来主持国家自然科学基金4项，参与完成“十二五”国家科技支撑计划子课题、国家科技重大专项课题多项，荣获2020年国家科学技术进步二等奖、2022年上海市科委临床检验质谱专业方面技术服务平台、2019年度上海市科技奖一等奖、2019年度华夏医学科技奖，获2020年度“国之名医・优秀风范”荣誉称号。获得国家发明专利授权24项。在国内外统计源期刊发表论文150余篇，以第一作者或通讯作者在Clinical Cancer Research、J Hematol Oncol、Clinical Chemistry、Hepatology Research、BMC Cancer等杂志上发表SCI 60余篇。主编、参编专著17部。