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发表杂志：《Advanced Science》
发表时间：2024年11月
DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202402509
分享人：陈勇明
联系方式：18320008771
chenym@pumc.edu.cn
研究背景
当前前列腺癌（PCa）的诊断手段，如PSA检测，存在较大局限性，难以精准区分低危和高危疾病，易导致过度诊断和不必要的治疗，影响患者生活质量。因此，亟需更具特异性和敏感性的诊断工具。
外泌体（EVs），特别是小外泌体（sEVs），因其富含癌症相关蛋白和核酸，成为肿瘤早期诊断、转移监测及预后评估的重要工具。
该研究利用液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）深入挖掘前列腺癌相关的外泌体蛋白，旨在识别新的生物标志物并探讨其在前列腺癌早期诊断和治疗分层中的应用。
标本
研究使用了107例前列腺癌患者的血液样本和106例尿液样本，涵盖正常、低危、中危、高危及远处转移患者。
结果
并通过透射电镜观察到sEV具有清晰的杯状和脂质双分子层结构，杯状结构表明sEV具有完整的脂质膜囊。
使用CD81、syntenin-1和flotillin-1等标志物验证了sEV的存在。不同临床组的血浆和尿液样本中，所有sEV标志物均呈阳性。
从PCa细胞系、人PCa血浆和尿液样品中分离的sEV的表征
通过LC-MS/MS无标记定量蛋白质组学分析，筛选出与前列腺癌（PCa）诊断和风险分层相关的外泌体（sEV）蛋白标志物。
分析了四种PCa细胞系和一种正常前列腺细胞系来源的sEV，识别出1570种蛋白质，其中878种进行了定量分析。
研究发现，不同细胞系的sEV蛋白组成差异明显，且所有sEV样本中均富含“细胞外囊泡”相关蛋白。通过Venn图，识别出219个在所有细胞系中共有的蛋白，133个仅在PCa细胞系中表达，5个仅在转移性PCa细胞系中表达。
进一步筛选出20个在PCa样本中高频表达的潜在生物标志物，这些蛋白在转移性PCa中高度表达，为临床验证提供了新的潜在标志物。
来自PCa细胞系的sEV蛋白的分析
对不同风险和阶段的PCa患者的血浆和尿液样本进行分析，发现LAMB1蛋白在血浆中高风险组和转移性PCa组之间有显著差异，而Histone H4蛋白在尿液中高风险组与低风险组、对照组之间差异明显。其他蛋白如PXND、URP2和DNAJA1未表现出显著差异。
使用PRM验证PCa样品中选定的sEV蛋白
结果表明，LAMB1和Histone H4的表达与LC-MS/MS分析一致，并且在转移性PCa样本中较高。WB验证的结果部分支持LC-MS/MS数据，表明这两种sEV蛋白具有潜力作为PCa生物标志物。
使用WB验证PCa样品中选定的sEV蛋白
LAMB1在转移性前列腺癌（mPCa）患者中显著高于对照组和局部前列腺癌患者，且其诊断准确性优于传统PSA检测。结合LAMB1和PSA检测，可显著提高转移性PCa的诊断价值。
在尿液sEV中，Histone H4能够有效区分低风险与高风险PCa患者，且其在PCa分层中的诊断价值也优于单一的PSA测试。组合Histone H4和PSA的检测在风险分层中的效果更佳，能够有效区分低风险和高风险PCa患者。
前列腺癌患者血浆和尿液样本中sEV蛋白LAMB1和组蛋白H4的临床验证
LAMB1在转移性PCa组的表达显著高于低风险和高风险组，且与血浆中LAMB1的表达一致。Histone H4在低风险和高风险PCa组织中的表达无显著差异，可能与其他因素有关。
此外，利用cBioPortal数据集分析，LAMB1和Histone H4在肿瘤中的高表达与较差的预后和低生存率相关，进一步表明这两种sEV蛋白在PCa的诊断、预后评估和治疗中具有潜力。
人前列腺癌组织中LAMB1和组蛋白H4的临床相关性及其在前列腺癌患者预后中的价值
总结
本研究验证了sEV蛋白LAMB1和Histone H4在前列腺癌中的临床应用潜力。LAMB1在血浆中的高表达与转移性PCa相关，Histone H4在尿液中的表达与PCa风险分层相关。结合这两种sEV蛋白与传统PSA检测，能显著提高前列腺癌的诊断准确性和风险分层，具有重要的临床价值。
然而，研究仍有局限。部分WB和ELISA结果未完全与LC-MS/MS分析一致，可能与样本量和方法灵敏度有关。Histone H4在低风险和高风险PCa组织中的表达差异不显著，提示可能存在其他生物因素影响其表达。此外，样本量较小，未来需要更大规模的临床验证，以确保这两种sEV蛋白的广泛适用性和稳定性。
总体而言，LAMB1和Histone H4作为前列腺癌的生物标志物，尤其在传统PSA检测的局限性下，具有较高的临床转化潜力。未来研究应优化这些标志物的应用，探索更精确的检测方法，并扩大样本量，验证其在不同PCa亚型和临床环境中的有效性。
刘明 教授
中华医学会泌尿外科学分会常务委员，中华医学会泌尿外科学分会泌尿男科工程学组组长，北京医学会泌尿外科学分会副主任委员兼秘书，亚洲机器人泌尿外科协会(ARUS)教育培训委员会委员，中国抗癌协会泌尿男生殖系肿瘤专业委员会微创学组副组长，NCCN前列腺癌指南国际评审专家，海峡两岸医药交流协会肿瘤防治专业委员会委员。
侯惠民
北京医院泌尿外科，临床医学博士，专业方向：前列腺癌，良性前列腺增生。
承担和参与“十二五”“科技部国家重点研发计划”在内多项省部级课题，对前列腺癌精准诊断和综合治疗进行探索实践，发表相关成果论文十余篇。
北京医院前列腺癌MDT团队成员，负责患者治疗计划制定与随访。
中华医学会泌尿外科分会泌尿男科工程学组秘书；中华医学会老年医学分会泌尿肿瘤青年联盟发起者；中国医药教育学会科普教育中心泌尿外科专业组委员；中国抗癌协会泌尿肿瘤整合康复委员会委员；北京慢性病防治与健康教育研究会老年泌尿疾病筛查与防治委员会委员兼秘书长。
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编辑：吴梦霞
审核：黄鹏程
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