空间蛋白质组学技术鉴定甲状腺不确定结节的分子标志物及其临床意义

本研究针对甲状腺不确定结节诊断难题，通过MALDI-MSI（基质辅助激光解吸电离质谱成像）结合线性判别分析（LDA），成功筛选出能区分NIFTP（非侵袭性滤泡性甲状腺肿瘤）与其他甲状腺病变的9个分子标志物（平衡准确率73%），以及19个NRAS突变相关标志物（平衡准确率84%）。研究首次发现DDX42和组蛋白H4等蛋白在甲状腺肿瘤分型中的特异性表达模式，为临床鉴别诊断提供了新思路。

甲状腺结节的良恶性鉴别一直是临床诊断的难点，尤其是具有滤泡结构的甲状腺肿瘤——从完全良性的滤泡性腺瘤（FA）到低度恶性的非侵袭性滤泡性甲状腺肿瘤伴乳头状核特征（NIFTP），再到更具侵袭性的乳头状甲状腺癌（PTC）及其滤泡亚型（FVPTC），这些病变在形态学上常有重叠，但临床处理方案却截然不同。更复杂的是，约30%的细针穿刺细胞学（FNAC）检查会得到不确定结果，导致许多患者不得不接受诊断性手术。虽然近年来NRAS等基因检测被引入临床，但其鉴别能力仍有局限，尤其对NIFTP这类具有争议性生物学行为的肿瘤。

米兰大学比可卡医学院（University of Milano-Bicocca）的研究团队在《Endocrine》发表的最新研究中，创新性地将空间蛋白质组学技术与机器学习算法相结合，为这一难题提供了突破性解决方案。研究人员采用基质辅助激光解吸电离质谱成像（MALDI-MSI）分析了44例甲状腺肿瘤的蛋白质表达谱，通过线性判别分析（LDA）筛选特征性分子标志物，并利用纳升级液相色谱电喷雾串联质谱（nLC-ESI-MS/MS）进行蛋白鉴定。

关键技术包括：1）构建包含88个组织微阵列（TMA）核心的样本队列；2）MALDI-MSI在m/z 700-3000范围内获取空间蛋白质组数据；3）LDA算法筛选区分不同病理类型的分子特征；4）nLC-ESI-MS/MS鉴定差异表达蛋白。

分子标志物筛选结果

通过LDA分析，研究确定了9个能有效区分NIFTP与其他甲状腺病变的分子标志物（平衡准确率73%）。其中ATP依赖性RNA解旋酶DDX42（m/z 1542.777）在NIFTP与PTC/FVPTC中呈现相似表达模式，而组蛋白H4（m/z 1325.645）则在NIFTP与FA中分布相似，这从分子层面印证了NIFTP介于良恶性之间的特殊生物学地位。

NRAS突变相关特征

研究发现NRAS Q61R突变在滤泡型肿瘤中更常见（50% FA、28.6% I-FVPTC和50% NIFTP），远高于经典PTC（6.2%）。通过对比突变型（mNRAS）与野生型（wtNRAS）肿瘤，鉴定出19个差异表达标志物（平衡准确率84%），其中蛋白二硫键异构酶A1（PDIA1，m/z 1293.7）和补体C4-B（m/z 838.5）在wtNRAS肿瘤中显著高表达，提示这两种蛋白可能参与NRAS非依赖的肿瘤发生途径。

蛋白功能与病理意义

nLC-ESI-MS/MS鉴定出的9种差异蛋白具有重要生物学意义：DDX42参与mRNA剪接调控，其异常表达可能影响肿瘤相关基因的转录后修饰；组蛋白H4的变异表达则反映染色质结构重塑在甲状腺癌发生中的作用。特别值得注意的是，PDIA1作为甲状腺激素结合蛋白，其表达变化可能通过影响激素受体信号通路参与肿瘤发展。

这项研究首次系统描绘了甲状腺滤泡型肿瘤的空间蛋白质组特征图谱，不仅为临床鉴别诊断提供了分子标志物组合，更揭示了NRAS突变型与非突变型肿瘤的差异分子机制。研究成果有望推动甲状腺结节诊断从形态学向多组学整合模式转变，为开发新型靶向治疗策略奠定基础。尤其对于FNAC不确定病例，这种基于MALDI-MSI的辅助诊断方法可显著减少不必要的手术治疗，具有重要临床转化价值。