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为探究心磷脂（CL）在胃癌和结直肠癌中的诊断潜力，拉脱维亚有机合成研究所的研究人员检测了肿瘤及健康组织中 CL 水平。结果显示，胃癌组织中 CL 水平无显著差异，结直肠癌组织中 CL 水平显著升高 33%，但该变化幅度限制了其作为单一生物标志物的应用。此研究有助于了解癌症中线粒体适应性及代谢重编程。
一、研究背景
癌症，一直是全球健康的 “头号公敌”。世界卫生组织的数据令人触目惊心，仅 2022 年，全球就新增近 2000 万癌症病例。其中，结直肠癌和胃癌更是 “重灾区”，发病率分别位列第三和第五，致死率也高居第二和第五。对于这两种癌症，尤其是在年轻人群（<55 岁）中，找到新的预后生物标志物迫在眉睫，它就像黑暗中的灯塔，能为早期检测、精准预后评估和个性化治疗策略的制定指引方向。
心磷脂（CL），这个藏在细胞线粒体中的 “神秘分子”，可有着大作用。它主要存在于线粒体内膜，约占内膜磷脂总量的 20%，就像线粒体的 “守护者”，对维持线粒体的结构完整和正常功能至关重要。它能帮助维持内膜的弯曲度，对线粒体嵴的形成以及电子传递系统超复合物的稳定起着关键作用，这些都是细胞高效产生能量（ATP）的重要环节。
然而，CL 在癌症领域的表现却充满谜团。不同研究关于 CL 在各类癌症中水平变化的结论大相径庭。有的研究发现，在乳腺癌、白血病、结肠癌和胰腺癌等癌细胞中，CL 水平显著高于富含线粒体的大鼠心肌细胞；在肝癌细胞和甲状腺肿瘤细胞中，CL 水平也呈现出升高趋势，而且甲状腺肿瘤细胞中 CL 种类更加多样，氧化形式的 CL 增多。但也有研究指出，在某些脑肿瘤模型和肝细胞癌（HCC）患者的肿瘤组织中，CL 水平是下降的。
这些矛盾的结果可能源于不同的实验系统，如体外细胞培养、动物模型和人体肿瘤之间存在的代谢差异，而且 CL 水平还会受到饮食、细胞培养基成分以及乳酸、脂肪酸等多种代谢物的影响。此外，CL 的检测也是一大难题，传统的高效液相色谱 - 电喷雾电离质谱（HPLC - ESI - MS）、基质辅助激光解吸 / 电离质谱（MALDI - MS）等技术，要么操作复杂、成本高，要么存在检测不准确、受样本基质影响大等问题。
在这样的背景下，研究人员决心深入探索 CL 在胃癌和结直肠癌中的奥秘，希望能找到解开癌症诊断和治疗难题的新线索。
二、研究方法
拉脱维亚有机合成研究所等机构的研究人员开展了一项回顾性横断面观察分析研究。研究样本来自拉脱维亚大学临床与预防医学研究所和里加东大学医院生物库，包含 41 例结直肠癌患者和 40 例胃癌患者的肿瘤及相邻健康组织。
研究人员首先从组织样本中分离线粒体，通过在特定介质中匀浆和差速离心的方法获取线粒体组分。之后，采用 Lowry 法测定蛋白质浓度，利用 Srere 法稍作修改后测定柠檬酸合酶（CS）的活性。
为了测定 CL 浓度，研究人员使用了他们之前开发的 CL 特异性荧光探针 MitoCLue。他们将其应用于 96 孔板实验，通过与已知浓度的 CL - DOPC 脂质体标准品对比，得出样本中的 CL 浓度，并使用两种方式进行归一化处理：相对于蛋白质含量（nmol/mg prot.）和相对于 CS 活性（nmol/U CS）。
在数据分析阶段，研究人员使用 R Studio（版本 4.4.1）和 ggbetweenstats 软件包进行统计分析。由于数据不服从正态分布，因此采用非参数检验方法，如 Wilcoxon 符号秩检验用于配对样本比较，Mann - Whitney U 检验用于非配对样本比较，还使用 Spearman 秩相关系数评估 CL 水平与患者年龄、BMI 等临床参数之间的相关性。
三、研究结果
- 患者基本信息：结直肠癌患者组中男女比例接近，胃癌患者组中女性占比较高。两组患者大多为老年人，结直肠癌患者中位年龄 72 岁，胃癌患者中位年龄 68 岁，两组的中位 BMI 相似。
- CL 标准比较：研究人员评估了两种商业 CL 溶液作为标准品的效果，发现 MitoCLue 与不同标准品中的 CL 均以 2:1 的比例结合，滴定斜率相近，且牛心来源的 CL 价格较低，可作为可靠的滴定标准12。
- CL 水平在健康和肿瘤组织中的差异：在胃癌患者中，肿瘤组织和健康组织的 CL 浓度，无论是相对于蛋白质含量还是相对于 CS 活性，均无显著差异。虽然肿瘤组织中 CL 浓度有下降趋势，但未达到统计学意义，且不同癌症阶段的 CL 水平也无显著变化。这表明 CL 在胃癌的代谢重编程中可能并不起重要作用。
而在结直肠癌患者中，当 CL 浓度相对于蛋白质含量进行归一化时，肿瘤组织和健康组织无显著差异；但相对于 CS 活性归一化时，肿瘤组织的 CL 水平中位数比健康组织显著升高 33%。这一结果与之前报道的结直肠癌中线粒体呼吸更活跃、线粒体 DNA 表达更高相吻合，说明 CL 可能支持了结直肠癌的代谢重编程34。4. 其他临床参数对 CL 水平的影响：研究人员分析了性别、年龄、BMI 和吸烟状态等临床参数对 CL 水平的影响。结果发现，在胃癌和结直肠癌患者中，这些参数对 CL 水平均无显著影响。仅在健康的胃癌组织中，BMI 与 CL 水平存在微弱的正相关，但在恶性组织中不存在这种关联566。
四、研究结论与讨论
这项研究首次对胃癌和结直肠癌患者的人体组织样本中的 CL 水平进行了深入探究。研究发现，胃癌患者的肿瘤组织和健康组织中 CL 水平无显著差异，尽管胃癌存在代谢转变，但线粒体质量（通过 CL 含量反映）似乎并未受到影响。这一结果支持了之前关于线粒体 DNA 拷贝数（mtCN）研究的结论，同时也对 Sotgia 提出的胃癌中线粒体质量增加的假设提出了挑战，但不排除特定线粒体蛋白表达增加的可能性。未来研究可以关注幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）感染与胃癌中 CL 水平的关系，进一步了解其对疾病进展和治疗反应的影响。
在结直肠癌方面，研究结果与之前报道一致，肿瘤组织中 CL 水平升高，表明 CL 代谢和线粒体功能发生了改变。分子机制上，可能与长链脂肪酸 - CoA 连接酶 5（ASCL5）的表达有关，它受缺氧诱导因子 HIF - 1α 和 HIF - 2α 以及致癌性 KRAS 突变的调控。这一发现提示，针对 CL、线粒体代谢、HIF - 1α 或利用线粒体特异性药物递送系统的治疗方法，可能对结直肠癌患者更有效。
然而，CL 能否成为可靠的生物标志物仍有待商榷。虽然结直肠癌中 CL 水平有显著升高，但幅度相对较小，限制了其作为常规预后生物标志物的临床价值。目前，结直肠癌已有一些分子生物标志物，但各有优劣，仍需寻找更精准有效的新标志物。
此外，研究还发现 MitoCLue 是测定总 CL 浓度的有效工具，但也存在一些局限性，如可能存在非特异性结合导致 CL 含量高估，且无法区分 CL 种类。未来研究可以结合多种技术，如用荧光探针测定总 CL、用 HPLC - ESI - MS 或定量 MALDI - MS 分析 CL 种类、用 DESI - MS 或 MALDI - MSI 确定 CL 在组织中的定位等，同时开展大规模多中心前瞻性研究，以提高研究结果的可靠性和普适性。
总的来说，该研究为理解不同类型癌症中线粒体的动态变化和生物能量功能差异提供了重要依据，虽然目前 CL 单独作为生物标志物存在局限性，但为后续研究指明了方向，对癌症的诊断和治疗研究具有重要的参考价值。
