肾细胞癌诊断新突破:基于KRT1介导的绿色自发荧光降低的新型生物标志物

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  本研究针对肾细胞癌(RCC)术中肿瘤边界判定的临床难题,创新性地发现肿瘤组织中KRT1介导的绿色自发荧光(500-550 nm)显著低于正常组织。通过174对组织样本验证,建立诊断模型AUC达0.880,灵敏度0.843,为RCC实时诊断提供了非侵入性新策略。

  

在泌尿系统肿瘤中,肾细胞癌(RCC)因其早期症状隐匿、死亡率高达30-40%而备受关注。虽然保留肾单位的部分肾切除术(PN)是局限性RCC的标准治疗方式,但术中准确判断肿瘤边界始终是困扰外科医生的"阿喀琉斯之踵"。传统冰冻切片检查虽可靠,却存在耗时长(约30分钟)、技术要求高、需破坏性取样等局限。更棘手的是,约10%的RCC病例会呈现非典型免疫组化特征,如TFE3基因融合相关肾癌中CK AE1/AE3阳性率仅71.2%,这为术中快速诊断带来了额外挑战。

赣南医学院第一附属医院泌尿研究所的研究团队另辟蹊径,将目光投向生物组织内源性荧光现象。前期研究发现,在488 nm激光激发下,肺癌组织会出现特征性绿色自发荧光(500-550 nm)减弱,而这一现象与细胞角蛋白1(KRT1)表达密切相关。受此启发,研究者假设:作为上皮源性肿瘤的RCC可能也存在类似光学特征。这项发表于《Scientific Reports》的研究,不仅证实了该假设,更开创性地将自发荧光技术转化为RCC的实时诊断工具。

研究采用多学科交叉方法:通过便携式自发荧光成像系统(488 nm激发/500-550 nm收集)分析174对RCC肿瘤-正常组织样本;利用shRNA技术构建KRT1/KRT7基因敲除的HK-2肾小管上皮细胞模型;结合Western blot和RT-qPCR验证蛋白/mRNA表达差异;最后通过ROC曲线评估诊断效能。所有样本均来自赣南医学院第一附属医院2023-2024年手术病例,并经病理确诊。

绿色自发荧光强度在RCC患者癌组织中显著低于非癌组织
成像分析显示,RCC肿瘤组织的平均自发荧光强度较相邻正常组织降低47.5%。在786-O肾癌细胞系中也观察到类似现象,其荧光强度显著低于正常HK-2细胞。值得注意的是,6例(10%)RCC患者呈现相反趋势,后续分析发现这些病例均伴有明显炎症反应。

KRT1是绿色自发荧光的主要贡献者
分子机制研究发现,RCC肿瘤中KRT1 mRNA和蛋白表达水平分别降低2.1倍和1.8倍。通过shRNA敲除HK-2细胞的KRT1基因后,荧光强度骤降73%,而KRT7敲除则无显著影响。虽然KRT8在肿瘤中表达升高,但其变化趋势与荧光减弱现象相悖,证实KRT1是主导因素。

绿色自发荧光作为RCC诊断新型生物标志物
基于174对组织样本建立的诊断模型显示,当荧光强度阈值设为27.45时,可达到84.9%的整体准确率。验证集数据显示其特异性高达94.3%,但灵敏度相对较低(75.5%),提示在炎症干扰病例中存在局限。

这项研究首次阐明KRT1是RCC组织488 nm激发下绿色自发荧光的主要来源,其表达下降导致的光学特征变化具有重要临床价值。虽然当前单参数模型的诊断效能(AUC=0.880)尚有提升空间,但该技术具备实时、无创、操作简便等突出优势,可弥补传统冰冻切片和免疫荧光的不足。研究者建议未来结合患者年龄、肿瘤分期等多参数构建综合诊断模型,并引入多光谱成像技术优化检测精度。这项创新不仅为RCC术中边界判定提供了新思路,其揭示的"KRT1-自发荧光"分子光学机制,也为其他上皮源性肿瘤的实时诊断研究开辟了新途径。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号