血小板多组学分析揭示肝细胞癌能量代谢紊乱：蛋白质组学与代谢组学联合研究新视角

本研究针对肝细胞癌(HCC)诊断标志物匮乏的临床难题，通过整合血小板蛋白质组学与富血小板血浆(PRP)靶向代谢组学技术，系统揭示了HCC患者外周循环中能量代谢通路（TCA循环、BCAAs代谢等）的异常激活。研究发现SDHB蛋白及琥珀酸/苹果酸等TCA循环中间产物具有优异诊断效能（AUC达0.929），并通过体外实验证实谷氨酰胺(Gln)代谢在血小板促HCC恶性生物学行为中的关键作用，为HCC无创诊断提供了新型生物标志物候选。

　　

肝细胞癌(HCC)作为全球第三大癌症相关死亡原因，其早期诊断始终是临床面临的重大挑战。尽管甲胎蛋白(AFP)是目前最常用的血清标志物，但仅有20%的早期HCC患者呈现AFP水平升高。近年来，血小板因其富含生物活性物质且能与肿瘤细胞双向通讯的特性，逐渐成为"液体活检"的新兴研究对象。然而，关于HCC患者血小板蛋白质组和代谢组的系统性研究仍属空白。

广西医科大学第一附属医院的研究团队在《Journal of Translational Medicine》发表了一项开创性研究，首次通过整合血小板无标记定量蛋白质组学（14例HCC/14例对照）和PRP靶向代谢组学（31例HCC/20例对照），揭示了HCC外周循环中能量代谢网络的深度重构。研究不仅鉴定出SDHB等关键诊断标志物，还通过体外功能实验证实了谷氨酰胺代谢在血小板促癌机制中的核心地位。

关键技术方法包括：1）临床样本队列（45例HCC/34例健康对照）的标准化采集与处理；2）基于LC-MS/MS的label-free蛋白质组学分析；3）MRM模式的靶向代谢组学检测；4）Western blotting验证关键差异蛋白；5）建立Gln剥夺条件下血小板-HCC细胞共培养体系，通过Edu增殖实验、伤口愈合实验和Transwell侵袭实验评估功能影响。

Proteomic profiling of platelets in patients with HCC
蛋白质组学分析发现HCC患者血小板存在316个上调蛋白和231个下调蛋白。COG/KOG功能分类显示能量转换相关蛋白占比最高（29.75%），KEGG富集分析揭示BCAAs降解、脂肪酸代谢和血小板活化通路显著激活。GSEA分析进一步验证了Rap1信号通路等促癌通路的过度活跃。

Metabolomic profiles and function change related to HCC
代谢组学检测到52种差异代谢物（39上/13下），KEGG分析显示TCA循环、丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸代谢等通路异常。关键发现包括琥珀酸、富马酸、苹果酸等TCA循环中间产物的显著积累，与蛋白质组学发现的线粒体代谢酶上调相互印证。

Pathway analysis of integrating proteomic and metabolomic data
通过多组学联合分析锁定5条核心失调通路：TCA循环、BCAAs降解等。Western blotting验证显示SDHB（琥珀酸脱氢酶复合体亚基B）、CISY（柠檬酸合酶）和FUMH（富马酸水合酶）在HCC组表达量分别提升5.7倍、3.2倍和2.8倍（P<0.01），与质谱结果高度一致。

Glutamine-free weakens platelet-induced HCC progression
功能实验表明，Gln剥夺可显著抑制血小板诱导的MHCC-97H和Huh7细胞增殖（Edu阳性率降低42%）、迁移（伤口愈合速度下降58%）和侵袭（穿膜细胞数减少65%），证实Gln代谢是血小板促HCC恶性进展的关键代谢枢纽。

Diagnostic value evaluation
诊断效能分析显示：1）血小板SDHB蛋白的AUC（0.929）显著优于AFP（0.885）；2）PRP中琥珀酸+富马酸+苹果酸三联标志物可将诊断特异性提升至92.5%，敏感性达85.7%。

该研究通过创新性地将血小板多组学分析与功能验证相结合，首次系统描绘了HCC外周循环能量代谢图谱。其重要意义在于：1）发现SDHB和TCA循环代谢物可作为优于AFP的诊断标志物组合；2）阐明Gln代谢在血小板促HCC进程中的机制，为代谢干预提供新靶点；3）建立基于血小板"液体活检"的HCC诊断新策略，具有临床转化潜力。研究提出的"血小板-代谢重编程-肿瘤进展"调控轴，为理解HCC微环境调控开辟了新视角。