嗜铬细胞瘤和副神经节瘤的代谢重编程：来自非靶向核磁共振代谢组学的术前和术后干预见解

《Magnetic Resonance in Chemistry》：Metabolic Reprogramming in Pheochromocytoma and Paraganglioma: Insights From Untargeted NMR Metabolomics Presurgical and Postsurgical intervention

本研究通过无目标核磁共振（NMR）代谢组学，探究嗜铬细胞瘤/副神经节瘤（PPGLs）患者代谢变化及手术切除影响。纳入34例患者，分析术前术后血清代谢谱，发现术后部分代谢恢复（如脯氨酸、谷氨酸、3-羟基丁酸升高），但整体仍与健康对照存在差异。研究表明代谢重编程与PPGLs发病相关，手术可部分逆转代谢紊乱，提示代谢组学在评估疗效和监测疾病进展中有重要价值。

　　

摘要

本研究的目的是利用非靶向核磁共振（NMR）代谢组学技术，探讨嗜铬细胞瘤和副神经节瘤（PPGLs）相关的代谢变化以及外科切除对血清代谢组的影响。研究共纳入34名被诊断为PPGLs的患者。术前和术后的血清样本通过1D质子NMR光谱进行分析，NMR光谱数据使用Bruker公司的Topspin软件进行处理。定量代谢谱通过CHENOMX NMR-Suite软件进行估算，多变量数据则通过偏最小二乘判别分析（PLS-DA）和正交PLS-DA结合随机森林（RF）分类方法（一种机器学习技术）进行分析。多变量分析显示，与正常对照（NC）样本相比，术前和术后样本之间存在显著的代谢差异，表明肿瘤切除后发生了代谢变化。随机森林分类法的分类准确率为0.186，能够有效区分正常对照组、术前组和术后组，这突显了PPGL患者的独特代谢状态以及外科干预的恢复作用。PPGL患者的术前血清谱特征表现为关键代谢物水平下降，包括葡萄糖、柠檬酸、氨基酸（谷氨酰胺、甘氨酸、亮氨酸、缬氨酸、酪氨酸和丙氨酸）、组氨酸、肌醇和肌酐，提示能量代谢和氨基酸分解代谢受到儿茶酚胺过量的影响。术后代谢谱显示部分代谢恢复，脯氨酸、谷氨酸和3-羟基丁酸（3-HB）的水平显著升高（p < 0.01），表明脂质氧化和氨基酸代谢趋于正常化。尽管血浆儿茶酚胺水平在术后恢复正常，但全面的生化指标尚未完全恢复，因为术后患者的代谢谱仍与健康对照组存在差异。总之，本研究的非靶向NMR代谢组学研究揭示了PPGL患者显著的代谢重编程现象，并捕捉到了肿瘤切除后代谢途径的部分正常化过程。脯氨酸、谷氨酸和3-羟基丁酸等代谢物被视为治疗反应的潜在生物标志物。这些发现强调了代谢组学在识别疾病进展生物标志物、评估术后恢复情况以及深入理解PPGL病理生理学方面的应用价值。