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前列腺癌严重威胁男性健康,去势抵抗性前列腺癌(CRPC)患者 5 年生存率低,当前 PSA 检测存在诸多弊端。研究人员开展基于MBsNRP2的超声分子成像(USMI)研究,发现该方法在不同阶段前列腺癌模型中有差异,为 CRPC 早期诊断提供新策略。
在男性健康领域,前列腺癌一直是个 “难缠的对手”。2024 年的数据显示,它是男性癌症新增病例的首要病因,也是癌症相关死亡的第二大原因,发病和死亡人数还在不断上升,给中老年男性的健康带来极大威胁。去势抵抗性前列腺癌(CRPC)更是其中的 “硬骨头”,一旦病情发展到这一阶段,患者的 5 年生存率大幅下降,生存时间可能缩短至仅 14 个月。
目前,前列腺特异性抗原(PSA)检测是前列腺癌的主要诊断方法。然而,它就像一把不太精准的 “尺子”,检测周期长,患者依从性差,还容易受到良性前列腺增生、前列腺炎等因素的干扰,导致诊断准确性低,常常延误病情,在诊断非转移性 CRPC(nmCRPC)时意义有限。而且,在 nmCRPC 的非转移性阶段,缺乏明确的成像诊断标准,这让医生们在诊断时困难重重。因此,寻找一种更精准、更高效的早期诊断方法迫在眉睫。
为了解决这些难题,重庆大学附属肿瘤医院的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在 Neuropilin 2(NRP2)上,这是一种与肿瘤转移相关、和预后不良有关的蛋白,在肿瘤新生血管中差异表达。研究人员推测,它或许能成为前列腺癌早期诊断的关键 “钥匙”。于是,他们进行了一系列实验,旨在探究基于 NRP2 修饰的微泡(MBsNRP2)的超声分子成像(USMI)技术能否用于预测前列腺癌的进展。
这项研究成果发表在《BMC Cancer》杂志上,为前列腺癌的早期诊断带来了新的曙光。研究人员主要采用了以下几种关键技术方法:首先,收集了不同阶段前列腺癌患者的组织样本(包括正常前列腺、激素敏感性前列腺癌(HSPC)、nmCRPC 和转移性 CRPC(mCRPC)),进行免疫荧光定位染色,验证 NRP2 的表达情况;接着,利用生物素 - 亲和素系统制备MBsNRP2,并通过平行板流动实验验证其对血管内皮细胞的靶向结合能力;然后,建立前列腺癌细胞与内皮细胞的共培养体系,运用免疫荧光定位、流式细胞术、Western blotting 和血管生成实验等方法,研究 NRP2 的表达及血管生成作用;最后,构建皮下荷瘤小鼠模型,进行 USMI 实验,监测并分析MBsNRP2的超声造影强度。
研究结果令人振奋:
- NRP2 表达与前列腺癌进展的关系:研究人员通过对患者样本的分析发现,随着前列腺癌的进展,NRP2 在血管内皮细胞上的表达显著增加,尤其是从 HSPC 发展到 nmCRPC 阶段。免疫荧光染色显示,NRP2 与血管内皮标记物 CD31 在前列腺癌组织中有良好的共定位,这表明 NRP2 有可能成为精确诊断前列腺癌进展,特别是早期检测去势抵抗的分子靶点。
- MBsNRP2的制备与验证:利用生物素 - 亲和素系统成功制备了MBsNRP2,其形态呈圆形,粒径均匀,平均粒径为 1157nm。多项检测表明,NRP2 抗体成功加载到微泡上,且MBsNRP2对血管内皮细胞具有特异性结合能力。
- 共培养实验结果:在前列腺癌细胞与内皮细胞的共培养实验中,随着共培养的前列腺癌细胞从 HSPC 阶段的 VCaP 细胞,到 nmCRPC 阶段的 22RV1 细胞,再到 mCRPC 阶段的 DU145 细胞,内皮细胞(HMEC - 1)表面 NRP2 的表达逐渐增加。同时,前列腺癌细胞还增强了 HMEC - 1 细胞的血管生成能力,形成的管腔数量逐渐增多。这进一步证明了 NRP2 表达与前列腺癌进展的密切关系,使其成为早期准确诊断 nmCRPC 的有潜力的生物标志物。
- 体内 USMI 实验结果:在体内 USMI 实验中,研究人员发现,与正常前列腺相比,荷瘤小鼠(分别由 VCaP、22RV1 和 DU145 细胞诱导的肿瘤)的超声造影信号显著增强,且不同阶段肿瘤的信号强度存在明显差异。免疫荧光和免疫组化分析也证实,随着前列腺癌的进展,NRP2 在肿瘤血管内皮细胞上的表达增加。通过对超声造影信号特征的分析,发现峰值强度(PI)等参数在预测 CRPC 发生方面具有显著的统计学差异,受试者工作特征曲线(ROC)下面积为 0.972,表明该方法对预测 CRPC 具有较高的准确性。
研究结论和讨论部分进一步强调了这项研究的重要意义。NRP2 作为一种与肿瘤新生血管密切相关的标志物,在前列腺癌的不同阶段呈现出明显的差异表达,为前列腺癌的早期诊断提供了一个可靠的分子靶点。基于MBsNRP2的 USMI 技术能够有效区分不同阶段的前列腺癌,为 CRPC 的早期诊断提供了新的策略。不过,研究也存在一些局限性,如皮下荷瘤小鼠模型不能完全反映前列腺的生理血供情况,样本量较小,成像设备存在一定限制等。未来的研究可以通过建立原位肿瘤模型、基因工程小鼠模型以及整合类器官模型等方法加以改进。
总的来说,这项研究为前列腺癌的早期诊断开辟了新的道路,虽然还有一些需要完善的地方,但它为后续的研究提供了宝贵的经验和方向,有望在未来帮助医生更准确、更及时地诊断前列腺癌,为患者的治疗争取更多的时间和机会。