血清代谢组学CPSI-MS技术首次锁定OSCC分期特征代谢物PC(40:6)并预测预后

《BMC Oral Health》:Serum metabolomics reveals distinctive signature of cancer staging in oral squamous cell carcinoma

【字体: 时间:2025年11月25日 来源:BMC Oral Health 3.1

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  编辑荐读:针对口腔鳞癌(OSCC)缺乏无创分期标志物的瓶颈,作者采用导电聚合物喷雾电离质谱(CPSI-MS)对254例血清进行代谢组学筛查,锁定10个随TNM分期升降的脂质及氨基酸代谢物,发现甘油磷脂代谢重编程驱动进展,并证实PC(40:6)高表达显著延长总生存期,为液体活检风险分层提供新思路。

  
口腔鳞癌(OSCC)占头颈鳞癌90%,全球年新发>30万,5年生存率却长期停滞于50–60%。症结在于约半数患者初诊已晚期,传统有创活检难重复、易漏诊,临床亟需可实时监测疾病进展的微创指标。代谢重编程是肿瘤核心特征,但何种代谢物随分期动态变化、能否用于预后预测,一直缺乏高通量证据。
Wen Lu等人在《BMC Oral Health》2025年第25卷报道的工作,首次将导电聚合物喷雾电离质谱(CPSI-MS)引入OSCC分期研究,系统回答了这一空白。团队采集江苏大学附属医院与南京口腔医院254例空腹血清(健康对照100例,Ⅰ–Ⅳ期OSCC 154例),以4.5 kV电压、3 μL微量血清在15秒内完成代谢指纹采集;联合DESI-MSI对8对肿瘤—正常组织进行原位成像,并以UHPLC-MS/MS对氨基酸做绝对定量;通过ROC曲线、PLS-DA及Cox模型,层层筛选出与分期及生存密切相关的关键代谢物。
主要技术方法
CPSI-MS非靶向血清代谢组学(LTQ Orbitrap Velos,m/z 50–1000)→ DESI-MSI组织原位脂质成像 → UHPLC-MS/MS靶向定量氨基酸 → MetaboAnalyst通路富集 → Kaplan–Meier与多因素Cox生存分析。
研究结果
  1. 代谢景观重塑:PLS-DA清晰分离健康对照与Ⅰ–Ⅳ期患者,125个代谢物在早期OSCC即显著改变,47个随分期呈线性升降,18个兼具差异显著性与趋势性。
  2. 关键差异代谢物:ROC筛选出10个AUC>0.6的“分期标志物”,其中PG(36:2)、PE(P-38:3)、LPC(20:4)、PC(40:6)、PC(34:2)、PC(16:0/18:1)逐级升高;Cer(44:1)、脯氨酸、半乳糖二酸、1,5-脱水葡萄糖醇逐级下降。
  3. 通路富集:甘油磷脂代谢、精氨酸与脯氨酸代谢、半乳糖代谢被显著扰动,提示膜生物合成与氧化还原稳态共同驱动进展。
  4. 组织验证:DESI-MSI显示脯氨酸在癌区富集,UHPLC-MS/MS定量证实肿瘤组织脯氨酸含量显著高于配对正常组织,验证血清发现的可信度。
  5. 预后价值:37例随访数据显示,PC(40:6)高表达组总生存期显著延长(P=0.014),多因素Cox证实其风险比0.23(95% CI 0.077–0.693),为独立于TNM分期和淋巴结转移的保护因子。
结论与讨论
该研究首次描绘OSCC分期相关的血清代谢演化图谱,锁定甘油磷脂代谢重编程为进展核心,提出PC(40:6)可作为液体活检预后标志物。CPSI-MS仅需3 μL血清、15秒检测,为大规模筛查提供现实可能;结合DESI-MSI空间验证,打通血清—组织数据壁垒。尽管尚需扩大队列并探索Cer(44:1)等罕见脂质机制,但工作已为OSCC精准分期和动态监测奠定代谢组学基石,并提示干预甘油磷脂合成或成为遏制肿瘤进展的新策略。
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