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胰腺癌(PDAC)恶性程度高、切除难度大,荧光引导手术(FGS)或成关键。研究通过分析超 4000 个细胞表面基因,筛选出 CEACAM5、TMPRSS4、AQP5 等 11 个潜在靶点,经免疫组化验证,发现多靶点组合可提升检测效果,为精准手术提供新方向。
胰腺癌是 “癌中之王”,5 年生存率仅 5%-7%,手术切除是唯一根治手段,却常因肿瘤边界不清、淋巴结转移难辨导致切除不彻底。传统成像技术难以区分肿瘤与慢性胰腺炎(CP)、纤维化组织,且新辅助治疗(NAT)后肿瘤特征改变进一步增加手术难度。如何在术中精准识别肿瘤及转移灶,成为提升手术效果的关键瓶颈。
荷兰莱顿大学医学中心的研究团队针对这一难题,开展了胰腺癌荧光引导手术(FGS)肿瘤靶点的筛选与验证研究。他们利用数据驱动方法,从公共基因组数据库中分析超 4000 个细胞表面基因,结合免疫组化(IHC)技术,在 44 例 PDAC 和 7 例 CP 患者组织中验证靶点表达,最终筛选出 CEACAM5、TMPRSS4、AQP5 等关键靶点,并发现多靶点组合可克服患者间异质性。该研究发表在《Scientific Reports》,为胰腺癌精准手术提供了重要理论依据。
研究主要技术方法包括:①利用 Euretos 数据平台整合 TCGA 和 GTEx 数据库,通过 RNA 表达分析筛选膜表面蛋白编码基因;②免疫组化(IHC)检测 CEACAM5、TMPRSS4、COL17A1、CLDN18、AQP5 在 PDAC、CP、正常胰腺及十二指肠组织中的蛋白表达;③图像分析软件(ImageJ)量化染色强度,评估肿瘤与正常组织的表达差异(T/N 比);④分析新辅助治疗(NAT)对靶点表达的影响;⑤检测肿瘤阳性淋巴结(TPLN)与阴性淋巴结(TNLN)的靶点差异。样本来自 51 例接受胰腺切除的患者,包括 PDAC、CP、正常胰腺、淋巴结等组织。
结果
PDAC 靶点筛选与验证
通过 Euretos 平台筛选出 11 个潜在靶点,其中 CEACAM5、TMPRSS4、COL17A1、CLDN18、AQP5 进入 IHC 验证。结果显示,除 COL17A1 外,其余靶点在 PDAC 中表达显著高于正常胰腺、CP 及十二指肠组织(p<0.001)。AQP5 的 T/N 比最高(17.3),16/19 例患者中 T/N≥10,CEACAM5 次之(7.7),6/19 例达标。CLDN18 和 COL17A1 因正常组织表达较高,特异性不足。
淋巴结转移检测
在 TPLN 中,CEACAM5、TMPRSS4、AQP5 表达显著高于 TNLN(p<0.001),AQP5 的 TPLN/TNLN 比达 9.7,13/18 例患者≥10,显示出对微转移的高敏感性。COL17A1 和 CLDN18 在 TNLN 中表达较高,特异性较差。
新辅助治疗的影响
对比接受 NAT 与未治疗患者的靶点表达,发现 CEACAM5、TMPRSS4、AQP5 等关键靶点的表达无显著差异,提示 NAT 不影响靶点可用性。
讨论
传统靶点筛选依赖文献,易遗漏潜在基因,而数据驱动方法结合 AI 可无偏识别新靶点。本研究证实,AQP5、CEACAM5、TMPRSS4 在 PDAC 中高表达,且能有效区分肿瘤与 CP、正常组织,同时检测淋巴结转移。尽管 CEACAM5 存在患者间异质性,但与 AQP5 联合可覆盖更广人群。此外,AQP5 和 CEACAM5 具备蛋白晶体结构,利于后续探针开发。
研究首次通过多维度验证,明确了 FGS 在胰腺癌中的应用潜力,为开发多靶点荧光探针奠定基础。未来结合单细胞测序和多模态成像,有望进一步提升靶点特异性,推动精准手术发展。该研究不仅为胰腺癌治疗提供了新工具,也为其他实体瘤的靶点筛选提供了可借鉴的方法论。