卵巢、輸卵管和腹膜高級(jí)別漿液性癌（HGSC）是最常見的卵巢癌類型，也是最致命的惡性腫瘤之一。與其他利用造血途徑進(jìn)行轉(zhuǎn)移傳播的癌癥不同，HGSC更傾向于通過(guò)腹水促進(jìn)的跨腸管傳播。腹水是腹膜內(nèi)液體的病理性積聚，通常大量存在于HGSC患者體內(nèi)，并作為治療方案的一部分被清除。因此，腹水是反映腫瘤特性和微環(huán)境的獨(dú)特且未被充分研究的患者材料來(lái)源。

近日，馬薩里克大學(xué)發(fā)表題為“Proteomic analysis of ascitic extracellular vesicles describes tumour microenvironment and predicts patient survival in ovarian cancer”的研究成果。該研究從患者腹水中分離出細(xì)胞外囊泡（EVs），并用質(zhì)譜法對(duì)其進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析。發(fā)現(xiàn)HGSC中細(xì)胞類型特異性EVs蛋白標(biāo)志物的分析具有預(yù)后潛力。這為更好地了解EVs在腫瘤促進(jìn)/預(yù)防中的作用以及改進(jìn)HGSC診斷開辟了新途徑。

文章題目：Proteomic analysis of ascitic extracellular vesicles describes tumour microenvironment and predicts patient survival in ovarian cancer

發(fā)表期刊：J Extracell Vesicles

影響因子：16

發(fā)表時(shí)間：2024年3月

發(fā)表單位：捷克共和國(guó)布爾諾馬薩里克大學(xué)理學(xué)院實(shí)驗(yàn)生物學(xué)系 

研究策略

從11例HGSC患者的腹水中分離出EVs進(jìn)行質(zhì)譜分析；

鑒定了一組核心腹水EVs相關(guān)蛋白；

使用單細(xì)胞RNA測(cè)序數(shù)據(jù)繪制特異性EVs蛋白的細(xì)胞起源；

結(jié)合腹水細(xì)胞的流式分析和蛋白質(zhì)組學(xué)分析證明EVs標(biāo)志物的預(yù)后潛力。

結(jié)果速遞

一、檢測(cè)HGSC患者腹水中EVs的蛋白質(zhì)組成

該研究使用超速離心法結(jié)合蔗糖緩沖步驟（UC）和大小排阻色譜法（SEC）分離EVs并驗(yàn)證了純化結(jié)果。后續(xù)分析使用每個(gè)患者的UC和SEC共同鑒定的蛋白質(zhì)。雖然患者之間存在明顯的個(gè)體差異。然而，在大多數(shù)或所有患者中仍發(fā)現(xiàn)許多S&U蛋白(圖1b)。該研究認(rèn)為這些蛋白是腹水EVs相關(guān)蛋白的核心并使用人類細(xì)胞圖譜(Human Cell Map)對(duì)大于80%數(shù)量患者中均出現(xiàn)的蛋白進(jìn)一步表征，發(fā)現(xiàn)兩組的腹水EVs相關(guān)核心蛋白大部分定位于細(xì)胞質(zhì)膜或細(xì)胞交界處的細(xì)胞亞區(qū)(圖1d)?？傊?，該研究確定了一組包含392個(gè)蛋白的“腹水EVs相關(guān)核心蛋白”。

圖1：腹水EV相關(guān)核心蛋白的鑒定與表征

二、HGSC特有的腹水EVs蛋白的鑒定

HGSC患者的腹水中混合了細(xì)胞、蛋白質(zhì)和EVs。為了找到HGSC特異性EVs相關(guān)蛋白，該研究在UC分離的非惡性腹腔積液中提取了5份EVs樣本作為對(duì)照。通過(guò)與對(duì)照組比較篩選，確定了157種蛋白代表了HGSC中病理腹水特異性的EVs 相關(guān)蛋白(圖2d)。該研究認(rèn)為這些蛋白既包含了影響HGSC進(jìn)展的重要因素，也包含了潛在的疾病生物標(biāo)志物。

圖2：HGSC特異性EVs相關(guān)蛋白的鑒定

三、HGSC腹水中EVs的細(xì)胞來(lái)源

與其他生物液體類似，腹水也可能含有來(lái)自不同類型細(xì)胞的EVs。該研究試圖確定不同類型的細(xì)胞對(duì)HGSC腹水中EVs的貢獻(xiàn)程度（圖3a）。繪制了單個(gè)細(xì)胞類型的表達(dá)譜上HGSC腹水特異性EVs標(biāo)記物的表達(dá)圖（圖3b,c）。HGSC患者腹水特異性的EVs相關(guān)蛋白幾乎都是由一種主要細(xì)胞類型（巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、惡性細(xì)胞和淋巴細(xì)胞）表達(dá)的（圖3c）。這些數(shù)據(jù)有力地表明，惡性腹水特異性的單個(gè)EVs來(lái)源于不同的細(xì)胞類型，并提供了一個(gè)概念，即EVs分析可用于評(píng)估TME的組成。

圖3：EVs的細(xì)胞來(lái)源

四、腹水的細(xì)胞組成與其細(xì)胞類型特異性的EVs含量無(wú)關(guān)

為了探究腹水中的EVs組成是如何反映其細(xì)胞組成的，以及其是否有助于對(duì) HGSC患者進(jìn)行分層，該研究使用流式細(xì)胞術(shù)（FC）直接分析了腹水細(xì)胞。11名患者中有10名（患者1-10）在采集腹水時(shí)從腹水中分離出細(xì)胞，對(duì)它們進(jìn)行了光譜FC多參數(shù)分析（圖4a）。結(jié)果表明，細(xì)胞類型特異性EVs蛋白的分析提供了額外的價(jià)值，補(bǔ)充了腹水細(xì)胞組成的分析。腹水中的EVs可能整合了來(lái)自腫瘤和TME的復(fù)雜信息，TME來(lái)自漂浮在腹水中的細(xì)胞和與腹膜接觸的實(shí)體組織。

圖4：腹水細(xì)胞分析

五、細(xì)胞類型特異性EVs相關(guān)蛋白預(yù)測(cè)HGSC患者的生存率

腹水的兩個(gè)關(guān)鍵成分--腹水細(xì)胞和腹水EVs--并不能提供有關(guān)腫瘤和TME的生物學(xué)行為以及可能的臨床行為的重疊信息，且腹水細(xì)胞類型比例與總生存期（OS）的能力無(wú)關(guān)。因此，該研究分析了這些細(xì)胞類型特異的EVs標(biāo)記物和另外四種HGSC特異的EVs相關(guān)蛋白，發(fā)現(xiàn)它們具有細(xì)胞類型限制性表達(dá)模式（FAS、IDH2、ITGB8和MRC1，圖5b）及預(yù)測(cè)OS的能力。該研究觀察到核心巨噬細(xì)胞標(biāo)記物CD68、MRC1和STAB1、惡性細(xì)胞標(biāo)記物SMIM22以及成纖維細(xì)胞標(biāo)記物DPP4和PROCR對(duì)OS有很強(qiáng)的促進(jìn)效應(yīng)。相反，僅在腹水環(huán)境中由惡性細(xì)胞(EpCAM和CKB)和成纖維細(xì)胞(Fas和SERPINB2)表達(dá)的蛋白(圖5b，c)，對(duì)OS有強(qiáng)烈的負(fù)面影響。

圖5：生存分析

研究結(jié)論

該研究的數(shù)據(jù)提供了證據(jù)，證明對(duì)HGSC患者腹水中的EVs相關(guān)蛋白映射了腫瘤及其微環(huán)境的功能狀態(tài)。因此，腹水的蛋白質(zhì)組及相關(guān)標(biāo)志物蘊(yùn)含著巨大的潛力，可用于提高我們對(duì)腫瘤生物學(xué)的認(rèn)識(shí)、簡(jiǎn)化診斷并指導(dǎo)這種致命疾病的治療。