福尔马林固定石蜡包埋结直肠肿瘤组织中氨基酸谱分析的可行性研究及其在腺瘤-癌序列中的代谢意义

本研究针对结直肠肿瘤代谢机制探索中新鲜冷冻组织样本稀缺的瓶颈问题，创新性地采用福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织进行氨基酸靶向分析。荷兰阿姆斯特丹大学医学中心团队通过液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术，成功在长期保存的FFPE组织中检测到14种氨基酸，发现脯氨酸（proline）在结直肠癌（CRC）组织中显著高于进展期腺瘤（FC 2.33）和非进展期腺瘤（FC 2.42），为肿瘤代谢研究和临床生物标志物开发提供了新思路。

　　

在结直肠癌发生发展的"腺瘤-癌序列"过程中，代谢重编程被认为是关键驱动因素。然而，由于临床样本保存方式的限制，大多数代谢组学研究只能依赖新鲜冷冻组织，这极大阻碍了大规模回顾性研究的开展。面对这一挑战，荷兰阿姆斯特丹大学医学中心（Amsterdam UMC）的研究团队将目光投向了临床病理科最常见的"宝藏"——福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织样本。这些样本不仅保存时间长、成本低廉，更重要的是能够通过病理学精确定位肿瘤区域，为代谢研究提供前所未有的空间分辨率。

研究人员从2016-2019年的结肠镜检查病例中筛选出29例FFPE组织样本（包括12例非进展期腺瘤、12例进展期腺瘤和5例结直肠癌），采用创新的样本前处理方法：先通过二甲苯脱蜡和乙醇纯化，再结合珠磨均质技术破碎细胞，最后使用稳定同位素稀释LC-MS/MS技术对20种氨基酸进行靶向定量。为克服FFPE样本蛋白定量困难的问题，研究团队创造性地采用氨基酸相对含量（占总氨基酸百分比）的归一化策略。

方法学突破
研究成功建立了一套适用于微量FFPE组织的标准化处理流程，样本最小可分析至4张10μm切片。技术路线包含三个关键环节：低温脱蜡避免高温降解、机械破碎确保提取效率、以及FMOC衍生化结合C18色谱柱分离提升检测灵敏度。

氨基酸谱特征
在靶向的20种氨基酸中，14种达到可检测水平（包括丙氨酸、谷氨酸、脯氨酸等），而α-氨基己二酸、色氨酸等6种未检出。主成分分析显示不同病变组的代谢轮廓存在显著差异（Pillai's trace=0.555, p=0.016）。值得注意的是：

脯氨酸的警示信号
结直肠癌组织的脯氨酸相对含量显著高于进展期腺瘤（2.33倍，p=0.04）和非进展期腺瘤（2.42倍，p=0.02）。这一发现与既往报道的粪便代谢组数据相呼应，提示脯氨酸代谢可能在肿瘤演进中发挥多重作用：通过PYCR1（吡咯啉-5-羧酸还原酶1）促进ATP生成、参与氧化应激调控、以及影响胶原沉积形成促转移微环境。

方法学验证
研究证实FFPE组织存储时间（中位8年10个月）不影响氨基酸稳定性，且性别因素对脯氨酸水平无显著干扰（p=0.37）。但需注意，采用刮取法获取的2例癌组织因信号强度与空白对照相当而被排除，提示样本采集方法对结果可靠性至关重要。

这项发表于《Metabolomics》的研究具有双重里程碑意义：方法学上首次证实LC-MS/MS靶向分析FFPE组织氨基酸的可行性，为利用海量病理档案开展代谢组学研究铺平道路；生物学上则揭示了脯氨酸在结直肠癌变过程中的动态变化规律，为开发新型诊断标志物和PRODH（脯氨酸脱氢酶）靶向治疗提供理论依据。研究者特别指出，未来需要扩大样本量验证发现，并探索将FFPE代谢组学技术拓展至其他肿瘤类型的研究。