蛋白N-糖基化特征联合CA19-9精准鉴别胰腺癌与健康对照及良性胰腺疾病

《Pancreas》：Protein N-Glycosylation Traits Combined With CA19-9 Accurately Distinguish Pancreatic Cancer Cases From Healthy Controls and Benign Pancreatic Diseases

本研究发现，血浆蛋白N-糖基化特征（NGT）联合经典肿瘤标志物CA19-9，在鉴别胰腺导管腺癌（PDAC）与健康对照及良性胰腺疾病方面展现出卓越性能，曲线下面积（AUC）高达0.94。该组合策略为胰腺癌的早期检测提供了新的互补性生物标志物工具，尤其在区分恶性肿瘤与良性病变方面潜力显著，有望改善胰腺癌的早期诊断困境。

　　

研究背景

胰腺导管腺癌（PDAC）是预后最差的恶性肿瘤之一，其5年生存率仅为4.2%。这种严峻现状主要归因于PDAC早期缺乏特异性症状，导致诊断延迟，多数患者确诊时已失去根治性手术机会。目前，最常用的血液生物标志物癌症抗原19-9（CA19-9）在诊断早期PDAC或用于筛查时性能欠佳，其主要价值局限于治疗反应评估和术后监测。因此，开发高灵敏度和高特异性的新型生物标志物对于PDAC的早期发现至关重要。

蛋白质糖基化是一种常见的共翻译和后翻译修饰，在多种生物学过程中扮演关键角色。异常糖基化与肿瘤的生长、分化、转化、细胞粘附及免疫监视等过程密切相关。此前研究已发现，基于血浆蛋白质N-糖基化特征（NGT）的面板能够区分PDAC患者与健康对照，曲线下面积（AUC）在0.81至0.88之间，并且这些糖基化差异在PDAC诊断前3-50个月即可被检测到，显示出巨大的早期诊断潜力。然而，该NGT面板在包含良性胰腺疾病的、更贴近临床实际的多样化队列中的性能尚未得到充分评估。

研究目的

本研究旨在在一个包含PDAC患者、健康对照以及良性胰腺疾病患者的多样化队列中，评估此前开发的NGT面板（包含CA4, A3F0L, CFa三个特征）单独及与CA19-9联合使用时的诊断性能，以验证其区分PDAC与非PDAC（包括良性病变）的能力和泛化性。

材料与方法

本研究为一项病例对照研究，共纳入221名个体，其中45名（20.4%）为经病理确诊的PDAC患者，176名（79.6%）为对照组（包括53名健康对照和123名良性胰腺疾病患者，如胰腺炎、胰腺导管内乳头状黏液性肿瘤（IPMN）等）。所有参与者均提供了知情同意。

研究人员采集了受试者的血浆样本，并采用内部开发的质谱分析法测定总血浆蛋白N-糖基化谱。同时，使用常规免疫分析法检测CA19-9水平。分析人员对样本的病例-对照状态设盲。

统计分析方法包括使用逻辑回归计算比值比（ORs），并通过受试者工作特征（ROC）曲线计算曲线下面积（AUC）、灵敏度及特异性，以评估NGT面板、CA19-9以及两者组合在区分PDAC与对照组方面的诊断性能。NGT面板由三个生物学上不同的糖基化特征组成：四天线复杂聚糖（CA4）、α2,3-唾液酸化非岩藻糖基化三天线聚糖（A3F0L）和复杂聚糖的天线岩藻糖基化（CFa）。

研究结果

队列特征

PDAC患者的中位年龄为72.7岁，对照组为65.6岁。两组在性别、体重指数（BMI）等方面基本平衡。PDAC病例中，早期（I+II期）占44.4%，晚期（III+IV期）占55.6%。

NGT和CA19-9与PDAC的关联

与对照组相比，PDAC患者表现出四天线复杂聚糖（CA4）、天线岩藻糖基化（CFa）、α2,6-唾液酸化非岩藻糖基化三天线聚糖（A3F0E）和α2,6-唾液酸化岩藻糖基化三天线聚糖（A3FE）的上调，以及二天线复杂聚糖（CA2）和α2,3-唾液酸化非岩藻糖基化三天线聚糖（A3F0L）的下调。这些趋势与既往研究一致。所有6个NGT在区分PDAC与对照组时均显示出统计学显著性。

诊断性能评估

在区分PDAC与总对照组（健康+良性疾病）时，NGT面板（CA4, A3F0L, CFa）的AUC为0.79，灵敏度为0.84，特异性为0.70。CA19-9单独的AUC为0.86，灵敏度为0.76，特异性为0.89。当将NGT面板与CA19-9结合时，诊断性能显著提升，AUC达到0.94（95% CI, 0.90–0.97），灵敏度为0.89（95% CI, 0.78–0.98），特异性为0.86（95% CI, 0.81–0.91）。

在仅与健康对照比较时，NGT面板的AUC为0.84，CA19-9的AUC为0.88，而两者组合的AUC进一步提升至0.96（95% CI, 0.93–0.99），灵敏度为0.84，特异性高达0.98。

亚组分析显示，NGT面板联合CA19-9在区分早期（I+II期）PDAC与对照组时，AUC为0.91；在区分晚期（III+IV期）PDAC时，AUC高达0.97。

讨论

本研究成功验证了蛋白N-糖基化特征（NGT）面板在包含良性胰腺疾病的、更具临床代表性的队列中区分PDAC的能力。更重要的是，NGT面板与CA19-9联合使用展现出卓越的诊断性能（AUC 0.94），表明这两种标志物具有互补作用。

NGT面板捕捉的是总血浆蛋白糖基化的整体变化，反映了更广泛的生物学过程，这可能部分解释了其为何能弥补单一糖链表位CA19-9的不足，特别是在CA19-9表达阴性的个体（约占人群10%-30%）中可能更具优势。本研究结果在来自美国的队列中重现了此前在荷兰队列中的发现，显示了NGT标志物具有良好的地理泛化性。

研究的局限性包括基于单时间点测量，未能评估其在纵向监测中的动态变化价值；早期PDAC亚组样本量较小；以及尚未阐明导致这些糖基化变化的具体糖蛋白和潜在生物学机制，这将是未来糖蛋白质组学研究的重点。

结论与展望

本研究证实，由CA4、A3F0L和CFa组成的血浆蛋白N-糖基化特征（NGT）面板与CA19-9联合，能够高精度地区分胰腺导管腺癌（PDAC）患者与包括健康个体和良性胰腺疾病患者在内的对照组。这种组合策略为PDAC的早期检测提供了强有力的新型生物标志物工具。

未来，探索该组合在胰腺癌高危人群（如CDKN2A致病性变异携带者）前瞻性纵向监测中的价值至关重要。此外，基于指尖血采集的N-糖基化检测技术已显示出可行性，其便捷性和样本稳定性有望推动该检测方法在大规模筛查或长期监测中的应用，为改善胰腺癌的早期诊断和患者预后带来新的希望。