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口腔鳞状细胞癌患者血清中疾病特异性N-糖肽的发现及其诊断价值研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月04日 来源:Scientific Reports 3.9
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本研究针对口腔鳞状细胞癌(OSCC)早期诊断标志物匮乏的临床难题,通过无标记质谱技术系统分析了患者与健康人血清中N-糖基化修饰的差异。研究人员鉴定出25种来自7种血清蛋白的疾病特异性糖型,其中IGHA1蛋白N144位点的糖肽表达差异高达33倍,且糖基化改变独立于蛋白表达水平。该发现为开发OSCC特异性液体活检标志物提供了新思路,相关成果发表于《Scientific Reports》。
口腔癌是全球第16位高发恶性肿瘤,五年生存率仅约50%,其中口腔鳞状细胞癌(OSCC)占比超过90%。令人担忧的是,北欧国家舌癌发病率在60年间激增2.8倍,年轻患者增幅更达4倍,但发病机制仍不明确。传统诊断依赖组织活检,多数患者确诊时已届晚期,且65%发生淋巴结转移。尽管PSA(前列腺特异性抗原)和AFP(甲胎蛋白)等糖蛋白标志物在其他癌症中已展现诊断价值,OSCC仍缺乏特异性血清标志物。
为破解这一难题,芬兰赫尔辛基大学Tiialotta Tohmola团队在《Scientific Reports》发表创新研究。不同于既往聚焦蛋白质表达量的策略,该研究另辟蹊径地关注蛋白质的"糖衣"修饰——N-糖基化,这种翻译后修饰在癌症中常发生特征性改变。通过比较41例OSCC患者与44例健康人血清样本,研究人员发现糖基化改变比蛋白质表达变化更能反映疾病状态。
研究采用三大关键技术:1)基于尺寸排阻色谱(SEC)的糖肽富集技术,从复杂血清中分离目标分子;2)超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)进行无标记定量,其中UDMSE(超定义质谱)模式实现高精度检测;3)自主开发的Glycopeptide ID软件解析糖链组成。样本来自赫尔辛基大学医院2015-2019年收治的OSCC患者,严格排除合并炎症或其他癌症的干扰病例。
主要发现
蛋白表达差异有限
常规蛋白质组学分析显示,OSCC与对照组间蛋白表达差异不超过2倍,经Benjamini-Hochberg校正后,133种蛋白达到统计学显著差异。
糖基化改变显著
在鉴定的25个N-糖肽中,16个在多重检验后仍保持显著差异。最突出的IGHA1-N144糖肽(组成S1H5N5)在OSCC组表达激增33.27倍,而对应蛋白仅增加1.1倍。免疫球蛋白IGHG1-N180位点的8号糖型(S1H4N9)和9号糖型(H7N7F2)分别上调8.09倍和3.07倍,而17号糖型(H7N4F1)则下调7.67倍。
疾病特异性模式
PCA分析显示OSCC与对照组形成明显聚类,仅4例无淋巴结转移(N0)患者与健康组重叠。这些"异常"患者的三种关键糖肽表达水平与健康人相似,提示糖基化改变与肿瘤进展相关。与HPV相关口咽癌(OPSCC)对比发现,虽然IGHA1-N144糖肽在OPSCC中变化不足3倍,但在OSCC中特异性高表达,显示疾病特异性修饰特征。
机制探讨
所有鉴定糖型均为复合型或杂合型结构,其中15种含唾液酸(S),15种含核心岩藻糖(F)。这种唾液酸化/岩藻糖基化增强的现象与肺癌、黑色素瘤中报道一致,可能促进肿瘤免疫逃逸。特别值得注意的是,IGHG1-N180位点呈现13种糖型微异质性,这种"糖型指纹"可能成为未来诊断依据。
临床价值
该研究首次系统描绘OSCC特异性血清N-糖基化图谱,突破性地发现:1)糖基化改变幅度远超蛋白表达变化(33倍vs 2倍);2)糖型特征与HPV相关口咽癌显著不同;3)无转移患者糖基化模式更接近健康人。这些发现为开发微创诊断试剂奠定基础,其中IGHA1-N144糖肽尤其值得关注。未来需扩大样本验证低丰度糖肽的检测效能,并探索糖基转移酶调控机制。

这项研究为"糖癌症组学"领域注入新活力,证明糖基化分析可突破传统蛋白标志物的灵敏度瓶颈。随着质谱技术发展,未来或可实现通过一滴血捕捉癌症的"糖信号",改写OSCC早期诊断格局。
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