研究背景

神經(jīng)膠質(zhì)瘤是起源于大腦或脊柱神經(jīng)膠質(zhì)細胞的腫瘤。神經(jīng)膠質(zhì)瘤約占所有腦腫瘤的30%，其中80%是惡性的。神經(jīng)膠質(zhì)瘤通常不會通過血液循環(huán)轉(zhuǎn)移，但可以通過腦脊液擴散，是最惡性和預(yù)后最差的腫瘤之一。目前神經(jīng)膠質(zhì)瘤的診斷手段和預(yù)后評估主要以影像學為主，但由于其浸潤性生長的特點，影像學不能完全作為評估依據(jù)。

精準循環(huán)生物標志物在人群篩查、腫瘤亞型分類、腫瘤狀態(tài)監(jiān)測以及基于腫瘤基因分型的個體化治療傳遞方面具有潛在的臨床應(yīng)用。但目前尚無經(jīng)過驗證的循環(huán)生物標志物測試用于膠質(zhì)瘤患者。已報道的一些循環(huán)因子，包括循環(huán)腫瘤細胞、游離DNA、微小RNA、外泌體以及來自外周血和腦脊液的蛋白質(zhì)，但結(jié)果各異。因此，發(fā)現(xiàn)和鑒定全新生物標志物對神經(jīng)膠質(zhì)瘤的診斷、治療和預(yù)后評估極為重要。此外，早期診斷還可以幫助對尚未轉(zhuǎn)移擴散的較小腫瘤實施更有效的治療。改善早期診斷可促進患者參與臨床試驗，并為將來獲得有效的疾病治療做準備。

文章速遞
加拿大多倫多大學的研究團隊近期在Clinical Proteomics雜志上發(fā)表文章，對診斷時（治療開始之前）收集的隊列樣本進行了回顧性分析，并使用Olink PEA 技術(shù)對近3000種血漿蛋白質(zhì)進行了量化檢測及探索分析，最終發(fā)現(xiàn)一系列循環(huán)蛋白標志物組，包括GFAP與FABP4，可用于腦膠質(zhì)瘤患者的早篩、早診及預(yù)后評估。

該研究團隊實驗室也經(jīng)常使用其他蛋白質(zhì)組學/免疫檢測技術(shù)，如質(zhì)譜(LC-MS)和酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)來發(fā)現(xiàn)生物標志物，因此可系統(tǒng)客觀地比較PEA、ELISA和LC-MS的技術(shù)特點及適用性。

作者評述

與其他技術(shù)相比，PEA是一種新的、超靈敏、高特異性和精確檢測技術(shù)，不需要樣品預(yù)處理，可以在最小的樣品體積要求下實現(xiàn)高通量多重檢測。這些特性使得PEA在基于液體活檢的生物標志物發(fā)現(xiàn)應(yīng)用中優(yōu)于LC/MS/MS和ELISA方法。

干貨解讀

研究隊列樣本包括：30例膠質(zhì)瘤（20例膠質(zhì)母細胞瘤；5例間變性星形細胞瘤，5例間變性少突膠質(zhì)細胞瘤），和20例腦膜瘤（作為對照）。該項目旨在分析血漿蛋白質(zhì)檢測數(shù)據(jù)，以確定能夠區(qū)分膠質(zhì)瘤和腦膜瘤的蛋白質(zhì)或蛋白組合，或發(fā)現(xiàn)與臨床和分子變化相關(guān)的蛋白質(zhì)。在項目開始前，研究團隊對PEA 技術(shù)進行了驗證，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)高度可重復(fù)，其中99%以上蛋白質(zhì)的CV<20%。Olink 提供了包含50例患者（血漿樣本）檢測結(jié)果的excel 文件，每個樣本有3000個定量蛋白質(zhì)（約150,000個數(shù)據(jù)點）。

通過進一步分析發(fā)現(xiàn)，8種血漿蛋白質(zhì)（GFAP, NEFL, EDDM3B, PROK1, MMP3, CTRL, GP2, SPINT3）在膠質(zhì)瘤（與腦膜瘤對比）患者中升高；4種血漿蛋白質(zhì)（FABP4, ALDH3A1, IL-12B和OXT）在膠質(zhì)瘤患者中降低。

采用多變量邏輯回歸模型從年齡和性別兩方面預(yù)測疾病類型，以確定這些臨床因素的重要性，并提供單變量圖以方便解釋。對每個候選生物標志物進行單變量logistic回歸分析，并構(gòu)建受試者工作特征(ROC)曲線。曲線下面積(AUC)與95%置信區(qū)間一起計算，并使用2000個自舉重采樣。通過logistic回歸模型構(gòu)建了GFAP和FABP4組合的ROC曲線?；贕FAP和FABP4兩種生物標志物的分區(qū)算法和邏輯回歸算法，分別實現(xiàn)了83%和93%的敏感性和100%和90%的特異性。最強的單一標記物是GFAP, 其ROC曲線下面積(AUC)為0.86，而GFAP-FABP4組合的AUC為0.98。

通過邏輯回歸得到GFAP和FABP4聯(lián)合應(yīng)用的ROC曲線和4個最佳候選生物標志物的ROC曲線研究表明，GFAP是預(yù)測疾病狀態(tài)的最佳因子。將其余候選蛋白質(zhì)與GFAP對照以確定是否能夠改善GFAP的預(yù)測，發(fā)現(xiàn)GFAP與FABP4聯(lián)合可最大化提高預(yù)測效果。有趣的是，該模型按照亞型聚合了膠質(zhì)瘤病例：膠質(zhì)母細胞瘤具有高GFAP；腦膜瘤具有低GFAP和高FABP4；間變性星形細胞瘤和少突膠質(zhì)細胞瘤同時顯示低GFAP和低FABP4。在100%特異性（正確預(yù)測了所有20個腦膜瘤）下，敏感性（正確預(yù)測膠質(zhì)瘤）為83%（25/30例）。綜上結(jié)果，GFAP和其它血漿標志物的聯(lián)合應(yīng)用將可能對早期膠質(zhì)瘤檢測和預(yù)后帶來幫助。

寫在最后

PEA技術(shù)作為一種新的蛋白質(zhì)檢測技術(shù)，可用于精準循環(huán)生物標志物的發(fā)現(xiàn)。在臨床上，通過生物標志物早篩并盡早發(fā)現(xiàn)神經(jīng)膠質(zhì)瘤是非常有意義的，其能夠顯著提高有效治療的機會?？煽康?strong>膠質(zhì)瘤生物標志物也可以為患者提供治療方案療效預(yù)測。本研究發(fā)現(xiàn)了一些新的神經(jīng)膠質(zhì)瘤標志物，當單獨或聯(lián)合使用時有望改善膠質(zhì)瘤患者的臨床護理結(jié)果。為了進一步了解這些標志物的潛在可用性，需要在更大的隊列樣本中進一步驗證。

參考資料：

1.?Circulating Biomarkers for Glioma: A Review.?Neurosurgery 88(3):p E221-E230, March 2021.

2. Discovery of novel glioma serum biomarkers by proximity extension assay. Clin Proteom 20,?12 (2023).

來源：Olink Proteomics