区域蛋白质组学揭示胶质母细胞瘤浸润边缘的独特分子特征及其临床意义

本研究针对异柠檬酸脱氢酶野生型胶质母细胞瘤（IDH-wild-type GBM）的侵袭性难题，通过多区域蛋白质组学分析，首次系统比较了肿瘤核心、外周边缘与浸润边缘的蛋白表达差异。研究团队采用Milliplex多重免疫检测、1D/2D-PAGE（聚丙烯酰胺凝胶电泳）和串联质谱（MS/MS）技术，发现浸润边缘特异性上调的CREB、Akt信号通路及α-抗胰蛋白酶等四种潜在侵袭相关蛋白，为GBM残余病灶的靶向治疗提供了新方向。

　　

胶质母细胞瘤（GBM）作为最具侵袭性的脑肿瘤，即使经过手术切除联合放化疗，患者中位生存期仍仅12-16个月。其治疗困境的核心在于肿瘤细胞的弥漫性浸润特性——手术无法彻底清除浸润至正常脑组织的残余细胞，导致复发率高达100%。更棘手的是，GBM具有显著的瘤内异质性，不同区域可能呈现截然不同的分子特征，但传统基因组学研究未能充分揭示驱动浸润行为的蛋白质动态变化。

英国诺丁汉大学的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项开创性研究，首次对GBM的浸润边缘开展区域性蛋白质组学解析。通过对比肿瘤核心、外周边缘和5-氨基乙酰丙酸（5ALA）荧光标记的浸润边缘样本，研究人员发现浸润边缘特异性激活CREB（环磷酸腺苷反应元件结合蛋白）和Akt（蛋白激酶B）信号通路，并通过2D-PAGE技术鉴定出α-抗胰蛋白酶、载脂蛋白A1等四种潜在侵袭相关蛋白。这些发现为理解GBM浸润的分子机制提供了新视角，尤其为靶向残余病灶的治疗策略开发奠定了理论基础。

研究采用三大关键技术：1）Milliplex多重免疫检测分析磷酸化蛋白表达谱；2）1D/2D-PAGE分离比较不同肿瘤区域的蛋白质差异；3）串联质谱鉴定特异性蛋白。样本来源于四例GBM患者的术中活检组织，经5ALA荧光导航划分出核心、边缘和浸润区域，以非病变前额叶皮层作为对照。

主要结果
CREB和Akt在GBM浸润边缘显著上调
通过9-Plex多重检测发现，浸润边缘的磷酸化CREB（p=0.0331）和Akt（p=0.0366）表达量显著高于正常脑组织，提示这两种分子可能通过调控细胞迁移和生存促进浸润行为。STAT3在边缘和浸润区同步上调（p<0.0001），而p38在肿瘤核心明显下调（p=0.0008）。

1D-PAGE显示GBM与正常脑组织的蛋白质组相似性
尽管胶体蓝染色显示多数蛋白质条带分布相似，但在15-20 kDa和66 kDa区域观察到GBM特异性表达变化，后者经质谱验证为血清白蛋白。核蛋白分析发现50 kDa条带在多个肿瘤区域高表达。

2D-PAGE揭示浸润边缘特异性蛋白斑点
以患者38为例，pH 4.7-5.9范围的2D凝胶在20 kDa和35 kDa区域检测到仅存在于浸润边缘的蛋白斑点（图5）。银染技术灵敏度更高，在浸润边缘鉴定出60个独特斑点（图6），部分可能代表翻译后修饰产物。

质谱鉴定四种浸润相关蛋白
从浸润边缘凝胶中提取的四个斑点经MS/MS分析，确定为α-抗胰蛋白酶（SERPINE1）、肌动蛋白（ACTA2）、载脂蛋白A1（APOA1）和转甲状腺素蛋白（TTR）（表3）。虽然TCGA数据库分析未显示这些基因与生存率显著相关，但它们在浸润区的特异性表达仍具生物学意义。

讨论与意义
该研究首次系统描绘了GBM浸润边缘的蛋白质组特征，突破性地发现CREB/Akt通路的区域特异性激活模式。尽管α-抗胰蛋白酶等蛋白此前未在GBM浸润中被报道，但它们在肺癌和肝癌中的促侵袭作用暗示了保守的分子机制。值得注意的是，由于临床样本包含正常神经和免疫细胞，未来需通过5ALA-FACS（荧光激活细胞分选）或空间组学技术（如DISCO-MS）进一步纯化肿瘤信号。

这项研究为GBM残余病灶的靶向治疗提供了新思路：CREB抑制剂（如666-15）或Akt抑制剂（如MK-2206）可能成为阻止肿瘤浸润的潜在药物。此外，四种候选蛋白的发现为液体活检标志物开发提供了线索，特别是易于检测的血清载脂蛋白A1。论文通过多技术联用的方法学探索，证实了区域性蛋白质组学在解析肿瘤异质性中的独特价值，为后续大样本研究奠定了技术基础。