血清ApoC1作为乳腺癌无创诊断与预后生物标志物的潜力:一项前瞻性病例对照研究

【字体: 时间:2025年10月12日 来源:Cancer Reports 1.9

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  本刊推荐:本研究前瞻性探讨血清载脂蛋白C1(ApoC1)在乳腺癌(BC)诊断与预后中的价值。结果显示ApoC1在BC患者中显著下调(p<0.001),ROC曲线下面积(AUC)达1.00,最佳截断值15.4 mg/dL时灵敏度、特异度及准确率均为100%。特别在HER2过表达亚型中,ApoC1呈现显著低表达(3.87±0.63 vs 11.66±1.79 mg/dL,p<0.0001),cutoff值5.6 mg/dL可精准区分HER2+患者(PPV/NPV=100%)。研究表明血清ApoC1是极具潜力的无创生物标志物。

  
ABSTRACT
背景与目的(Background and Aims)
乳腺癌(BC)作为最常见恶性肿瘤之一,其早期诊断面临重大挑战。载脂蛋白C1(ApoC1)在多种癌症中被证实具有诊断与预后价值,但其在乳腺癌中的作用尚未明确。本研究旨在探讨血清ApoC1浓度在新发乳腺癌病例中的诊断意义。
方法(Methods)
这项前瞻性病例对照研究纳入76例新发乳腺癌患者及15例健康对照。通过ELISA法检测血清ApoC1浓度,采用Student's t检验、单因素方差分析(ANOVA)及Dunnett事后检验进行数据分析。
结果(Results)
乳腺癌患者平均年龄49.21±10.42岁。诊断性能方面,ApoC1在乳腺癌患者中呈现显著下调(p<0.001)。ROC曲线分析显示曲线下面积(AUC)为1.00(95%CI:0.96-1.00),表明ApoC1在区分乳腺癌患者与健康个体方面具有卓越诊断价值。最佳截断值为15.4 mg/dL,此时灵敏度、特异度及准确率均达100%。预后分析显示HER2过表达患者ApoC1浓度(3.87±0.63 mg/dL)显著低于其他亚型(11.66±1.79 mg/dL,p<0.0001),ROC分析确定其预后截断值为5.6 mg/dL,阳性预测值(PPV)与阴性预测值(NPV)均为100%。
结论(Conclusion)
血清ApoC1可作为乳腺癌诊断的潜在生物标志物,并具有高度准确的预后预测价值,特别是在HER2阳性亚型中表现突出。
1 引言(Introduction)
乳腺癌是美国及伊朗女性中最常诊断的恶性肿瘤之一,伊朗女性发病率约为22/10万。早期诊断与适当治疗可显著降低长期死亡率。目前 mammography 是标准筛查方法,但对40岁以下女性、致密乳腺组织及小肿瘤检测敏感性有限,且不能提供预后信息。MRI虽可检测 mammography 遗漏的小病灶,但特异性低且假阳性率高。其他方法如超声、CT、PET扫描及现有血清标志物均非可靠筛查手段。
新型生物标志物的发现成为癌症研究焦点,尤其青睐血液、唾液或尿液等易获取体液中的标志物。载脂蛋白(Apos)作为脂蛋白组分参与脂质运输,人类共有22种Apo成员。研究表明Apos在肺癌、胃癌、结直肠癌等多种癌症中具有诊断与预后价值,并通过调控PI3K/Akt、MAPK、Wnt等信号通路参与癌症进展,影响凋亡抵抗、炎症、氧化应激、耐药、血管生成、转移及持续增殖等机制。
ApoC家族(主要为ApoCI、ApoCII、ApoCIII)在癌症生物学中作用复杂。近期研究发现ApoC不仅是治疗靶点,更是多种恶性肿瘤中有价值的预后与诊断标志物。例如在胰腺癌中,组织与血清ApoC1水平升高与不良预后相关;而在乳腺癌模型中,纯化ApoC1肽段可抑制细胞增殖并抑制裸鼠移植瘤生长;ApoC1过表达可区分三阴性乳腺癌(TNBC)与非TNBC,成为TNBC潜在预后标志物;在前列腺癌中,ApoC1 mRNA与蛋白表达上调抑制凋亡促进细胞存活,血清高水平与不良预后相关。
相反,在非小细胞肺癌(NSCLC)患者血清中观察到ApoC1水平降低,提示其可能发挥抑癌作用;在甲状腺乳头状癌(PTC)中,ApoC1下调与更高临床分期相关。基于乳腺癌高发病率及ApoC1在癌症中作用的矛盾数据,本研究旨在评估血清ApoC1在新发乳腺癌中的诊断价值。
2 方法(Methods)
2.1 伦理考量(Ethical Consideration)
本研究经设拉子医科大学伦理委员会批准(IR.SUMS.MED.REC.1400.617),所有参与者签署知情同意书,研究遵循1964年《赫尔辛基宣言》及其后续修正案伦理标准。
2.2 样本选择(Sample Selection)
这项前瞻性病例对照研究纳入2022年4月至12月就诊于Amir-al-Momenin Gerash医院的76例伊朗乳腺癌患者。对照组为15例健康个体,严格匹配年龄、月经状态、婚姻状况、体重指数(BMI),且无癌症、慢性疾病或活动性炎症病史。
2.3 样本量计算(Sample Size Calculation)
根据公式计算样本量,检验效能设为80%,α=0.05,最终纳入76例患者与15例健康对照。
2.4 流程(Procedure)
从病历中提取患者临床数据,包括年龄、肿瘤大小、核分级、静脉与淋巴浸润、淋巴结转移、雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)及人表皮生长因子受体2(HER2)状态。肿瘤分类基于AJCC最新版TNM分期系统。
2.5 纳入与排除标准(Inclusion and Exclusion Criteria)
纳入明确诊断乳腺癌患者,排除曾接受化疗或放疗、伴有急性或慢性基础疾病(如糖尿病、高脂血症、感染、肾脏疾病、风湿性疾病、其他恶性肿瘤)者。
2.6 ApoC1检测(ApoC1 Assay)
采集所有参与者血样,分离血清并于-80°C保存。使用ELISA试剂盒(Elabscience Biotechnology Co. Ltd)检测血清ApoC1浓度,所有检测重复进行以增强可靠性。
2.7 统计分析(Statistical Analysis)
数据以均值±标准差(SD)或频数(百分比)表示。使用Shapiro-Wilk检验正态性(p>0.05提示正态分布),Levene检验方差齐性(p>0.05提示方差齐)。两组比较采用Student's t检验,多组比较采用单因素ANOVA与Dunnett事后检验。采用逻辑回归分析ApoC1浓度与临床变量(如年龄、疾病分期、淋巴结受累)的关联,ROC曲线分析评估ApoC1诊断能力。使用SPSS 16.0与MedCalc 20.1.4软件,p<0.05视为有统计学意义。
3 结果(Results)
3.1 女性乳腺癌患者基线特征(Baseline Characteristics of Female Breast Cancer Patients)
研究纳入76例女性乳腺癌患者与15例健康对照。乳腺癌组平均年龄49.21±10.42岁(范围26-75岁),BMI 25.84±4.75 kg/m2(范围13.6-34.6 kg/m2);对照组平均年龄45.13±12.1岁(范围25-65岁),BMI 23.46±4.76 kg/m2(范围15.2-32.4 kg/m2)。大多数乳腺癌患者无癌症家族史(86.8%),超重(35.5%)或肥胖(17.1%),90.8%已婚,94.3%至少有1个孩子(中位数3个)。患者分子分型包括Luminal A(51.3%)、Luminal B(17.1%)、基底样(13.2%)及HER2过表达(18.4%)。疾病分期:I期23.7%、II期46%、III期25%、IV期5.3%。详细基线与临床病理特征见表1。
3.2 ApoC1与基线变量的关联(Association Between ApoC1 and Baseline Variables)
采用t检验与ANOVA分析血清ApoC1浓度与人口学/临床数据的关联,结果总结于表1。值得注意的是,ApoC1水平在HER2阳性患者中显著降低(3.87±0.63 mg/dL),而Luminal A(11.64±1.97 mg/dL)、Luminal B(11.63±0.99 mg/dL)与基底样(11.79±1.99 mg/dL)间无显著差异(p<0.001)。ER阳性(11.76±1.51 mg/dL)与PR阳性(11.96±1.53 mg/dL)患者ApoC1水平显著高于阴性组(分别为7.28±4.19 mg/dL与8.29±3.95 mg/dL,p<0.001)。
3.3 ApoC1的诊断性能(Diagnostic Performance of ApoC1)
比较76例乳腺癌患者与15例健康对照的ApoC1水平,两组间存在显著差异(表2,图1)。效应量(ES=3.05)表明强临床效应。ApoC1在乳腺癌患者中显著下调(p<0.001)。ROC分析显示AUC为1.00(95%CI:0.96-1.00;p<0.001),表明卓越诊断性能(图2,表3)。采用k折交叉验证(k=10)确保模型稳健性并减少过拟合。在最佳截断值15.4 mg/dL时,ApoC1实现100%灵敏度、特异度、PPV、NPV及总准确率。
3.4 ApoC1的预后性能(Prognostic Performance of ApoC1)
根据HER2表达分层评估预后价值。ANOVA显示HER2+组与各其他亚型间ApoC1水平存在显著差异(所有比较p<0.0001)(图3)。t检验证实HER2+患者ApoC1水平显著低于非HER2患者(p<0.0001)(表2,图3)。ROC分析(图4,表3)显示ApoC1截断值5.6 mg/dL可区分HER2+患者,PPV与NPV均为100%。除1例57岁Luminal A患者ApoC1水平为4.76 mg/dL外,所有HER2+患者均低于此阈值。
4 讨论(Discussion)
本研究探讨血清ApoC1在新发乳腺癌中的诊断潜力。结果表明血清ApoC1水平能以100%灵敏度、特异度及预测值区分乳腺癌患者与健康对照,并在区分HER2阳性亚型中表现强劲,提示其兼具诊断与亚型预测能力。
乳腺癌早期诊断仍是改善生存结局的基石。尽管 mammography 与MRI等常规影像学方法有助于早期检测,但因成本、可及性、辐射暴露及对年轻女性敏感性降低而存在局限,凸显了对准确、微创、经济有效且能补充或替代现有策略的生物标志物的需求。
血清作为非侵入性且广泛可及的生物样本,为标志物发现提供希望。蛋白质组学研究已探索众多乳腺癌诊断候选物,但再现性与标准化问题阻碍临床转化。在此背景下,载脂蛋白(Apos)因生物学相关性及血清中稳定可检测性而受到关注。
ApoC1是主要于肝脏表达的6.6 kDa小蛋白,参与脂质代谢、免疫调控与细胞信号传导。其在神经退行性疾病及胰腺癌、肺癌、结直肠癌等恶性肿瘤中作用显著。在乳腺癌中,其作用仍在演变。早期使用SELDI-TOF与MALDI-TOF-MS技术的研究显示乳腺癌患者血清ApoC1降低,并通过肽段表征(尤其在TNBC模型中)发现抗肿瘤活性。本研究证实这些发现,报告乳腺癌队列ApoC1水平较健康个体显著降低,且较低水平与HER2过表达相关,这与先前将HER2阳性与不良预后关联的研究一致。由于HER2信号与脂质代谢及载脂蛋白调控改变相关,这些代谢转变可能解释观察到的负相关关系。因此,ApoC1可能代表HER2驱动乳腺癌中脂质调控与致癌信号间的代谢链接。
除乳腺癌外,ApoC1在结直肠癌、胰腺癌、肾癌等多种癌症中显示诊断与预后效用。在急性髓系白血病中,ApoC1影响组蛋白修饰支持白血病增殖,进一步强调其多效致癌潜力。这些发现提示ApoC1不仅作为疾病标志物,更是跨肿瘤类型的潜在治疗靶点。
本研究确定ApoC1诊断截断值为15.4 mg/dL,在区分乳腺癌与对照中产生完美预测指标。此优异性能凸显ApoC1作为可靠标志物的前景。但不同研究中ApoC1水平差异可能源于样本制备、人群异质性或分析平台不同,强调临床实施前需标准化方案与外部验证。
本研究优势包括严谨统计方法、标准化ELISA检测及独立外部验证队列,共同增强结果再现性与可靠性。研究设计允许探索ApoC1水平的亚型特异性差异,强化其临床相关性。但需承认若干局限:相对小样本量及有限对照组制约统计效能与结果普适性;未将肿瘤分期、淋巴结状态、激素受体表达等临床参数与ApoC1水平关联;年龄分布狭窄可能限制向更广年龄组外推。需更大规模、更多样人群的研究证实这些发现并探索治疗与随访期间ApoC1的纵向变化。
尽管ELISA是实用且可扩展平台,但常规筛查实施需考虑成本、检测标准化及临床工作流程整合。重要的是,需生存分析与预后模型确定ApoC1水平是否与复发、死亡等结局相关。
5 结论(Conclusion)
总之,本研究强调血清ApoC1在乳腺癌中的诊断与亚型区分潜力。其高准确性结合非侵入性检测,表明ApoC1在早期检测策略与个性化护理(尤其HER2阳性亚型)中作为标志物的前景广阔。持续研究以验证并阐明ApoC1在乳腺癌中的生物学基础对将这些发现转化为临床实践至关重要。
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