RayBiotech抗体芯片在鼻咽癌转移

杂志名称：Theranostics

影响因子：8.

文献题目：Plasmaprotein-basedsignaturepredictsdistantmetastasisandinductionchemotherapybenefitinNasopharyngealCarcinoma

第一作者：梁叶琳

通讯作者：马骏

作者单位：医院

本实验所用产品：GSH-CAA-X00（可同时检测个人类细胞因子的半定量玻璃芯片），QAH-CUST（定制定量芯片）

实验样品：血浆

研究背景：

鼻咽癌（NPC）一种侵袭性头颈部恶性肿瘤，在东亚和东南亚尤其是中国南方地区发病率很高，70%以上的NPC鼻咽癌患者首次诊断为晚期。虽然局部晚期鼻咽癌患者采用根治性放化疗法局部区域得到很大的改善，然而鼻咽癌患者的远处转移已成为治疗失败的主要原因。目前，肿瘤淋巴结转移（TNM）分期和血浆Epstein-Barr病毒（EBV）DNA载量被用于预测鼻咽癌患者的转移。然而，对于TNM分期相同或EBVDNA载量相似的鼻咽癌患者，在接受类似治疗后，得到的治疗效果却不同，这表明这些用于预测预后和患者风险的方法不是特别准确。因此，迫切需要寻找新的生物标志物来提高鼻咽癌转移的风险评估。目前，对于局部晚期鼻咽癌，还没有有效的基于血液的方法来预测远处转移。本文目的是检测血浆蛋白谱寻找能区分鼻咽癌患者治疗后远处转移高风险的生物标志物。

1结果

1.1血浆蛋白的表达水平及预后价值

在高通量检测个蛋白质的芯片分析中，发现16例鼻咽癌转移患者和16例鼻咽癌无转移患者比较有50个蛋白表达差异。聚类分析显示，这50个蛋白质显示出在鼻咽癌转移和鼻咽癌无转移两组间具有很强的分类能力。

1.2差异蛋白验证

接着，针对这50个差异蛋白，采用定制定量芯片对例局部晚期鼻咽癌患者进行验证。结果显示，8个蛋白在一半患者中浓度低于检测限而被排除在进一步研究之外。然后针对42个差异蛋白，比较41例术后发生远处转移患者和例术后无转移患者的血浆蛋白水平。结果表明，在42种蛋白质中，有38种（90.5%）的蛋白质在高通量GSH-CAA-X00芯片和QAH-CUST定制定量芯片中均显示出相同的表达趋势（均上调或均下调）。在这些蛋白中，有18个蛋白是在治疗后远处转移与无转移患者中显著差异表达。

1.3与无远处转移生存率相关性

采用单变量Cox回归分析与无远处转移生存率相关的蛋白。这个结果显示，18个蛋白与无远处转移生存率显著相关。其中17个在治疗后远处转移患者中表达上调，1个表达下调。据统计，18个蛋白中有15个蛋白质差异显著（表S5，P0.05）。此外，我们还发现13种蛋白质与无病生存率相关，11个蛋白与总体存活率相关。根据时间依赖性ROC曲线分析，各个蛋白有用于预测5年生存率的敏感度和特异度最大之和，各蛋白浓度的临界值将患者分为低表达组和高表达组。根据这些高表达和低表达的蛋白，在鼻咽癌患者中无远处转移生存率、无病存活率和总体存活率的Kaplan-Meier曲线如图所示S2-S4。

1.4构建基于血浆蛋白的远处转移模型

选择17个与无远处转移生存率显著相关且表达上调的蛋白质构建基于血浆蛋白的远处转移模型。本文采用了LASSO-Cox回归模型并鉴定出5个能预测无远处转移生存率的蛋白，即信号传导活化分子家族成员5（SLAMF5），内皮细胞特异性分子1（ESM-1），胰岛素受体（INSR）、基质金属蛋白酶8（MMP-8）和serpin家族成员5（serpinA5）（图B–C）。将最佳临界值（7.）用于基于血浆蛋白的远处转移模型，本文将例远处转移患者分为低危组，81例患者分为高危组，5个蛋白在在高危人群中显著上调。高危人群有较短的5年无远处转移生存率（64.2%比94.4%，HR5.94，95%置信区间（CI）2.97–11.86，P0.），5年无病生存率（58.0%比81.9%，HR2.78，95%CI1.70-4.53，P0.）和5年总体生存率（74.1%对90.2%，HR）3.04，95%可信区间1.64–5.62，P0.）（图D-F）。

1.5评估基于血浆蛋白远处转移模型有效性

为了进一步评估基于血浆蛋白远处转移模型对转移的预测能力，本文首先确定模型是否优于单个蛋白。时间相关ROC分析结果显示基于血浆蛋白远处转移模型用于预测5年无远处转移生存率优于单个蛋白（图3A）。此外，基于血浆蛋白远处转移模型的预测能力在很长一段时间内持续稳定地优于单个蛋白，这一点已被时间依赖性AUC分析所证实（图3B）。在单因素Cox分析中，N期和预处理EBV-DNA载量与鼻咽癌患者的生存率显著相关，常被认为是鼻咽癌的一个预后指标；因此，我们评估比较N分期，EBVDNA载量预后能力与血浆蛋白远处转移模型的预后能力。在区分高转移风险患者方面，血浆蛋白远处转移模型比N分期和EBV-DNA载量更有效（图3C-D）。

1.6基于血浆蛋白远处转移模型与EBV-DNA水平的关系分析

EBV感染与头颈部密切相关颈部鳞状细胞癌，尤其是鼻咽癌。为了评价基于血浆蛋白远处转移模型在高和低EBV-DNA载量患者的能力，本文进行了一个亚分组分析。在EBV-DNA水平高的患者中基于血浆蛋白远处转移模型体现出色的能力，能显著区分不同临床结果（DMF:HR7.62，95%CI3.30-17.59；P0.；DFS:HR3.77，95%CI2.07–6.85，P0.；OS:HR3.95，95%CI1.86–8.39，P0.）。然而，在EBV-DNA载量拷贝数/ml的患者中，Kaplan-Meier曲线显示基于血浆蛋白远处转移模型与任何临床结果无显著相关性（图4）。此外，本文还发现在EBV-DNA高水平患者的基于血浆蛋白远处转移模型风险评分明显高于EBV患者低水平的基于血浆蛋白远处转移模型风险评分。

1.7基于血浆蛋白远处转移模型在预测紫杉烷-铂-5FU化疗效果的能力

紫杉烷-铂-5FU与顺铂联合化疗已被证明在远处转移鼻咽癌患者中取得明显的治疗效果。因此，本文分析基于血浆蛋白远处转移模型是否也可以用来预测紫杉烷-铂-5FU的疗效。为了调整患者选择的偏倚，本文采用倾向评分匹配法选择42例接受杉烷-铂-5FU加顺铂为基础的同步放化疗的远处转移鼻咽癌患者和42例匹配接受单纯同步放化疗的远处转移鼻咽癌患者。Kaplan-Meier生存分析通过基于血浆蛋白远处转移模型分层，与单纯同步放化疗相比，杉烷-铂-5FU加顺铂为基础的同步放化疗治疗在高危组患者中无远处转移生存率（HR0.21，95%CI0.05–0.92，P=0.）、无病生存率（HR0.27，95%CI0.08–0.95，P=0.）和总体生存率（HR0.13，95%CI0.02–0.99，P=0.）得到明显改善，但在低风险患者中无统计学意义。

结论：

在本项研究中，作者用RayBiotechGSH-CAA-X00（可同时检测个人类细胞因子的半定量玻璃芯片）和QAH-CUST（定制定量芯片）筛选出18个蛋白与鼻咽癌患者的无远处转移生存率显著相关。构建基于血浆蛋白远处转移模型筛选出5个蛋白将鼻咽癌患者分为低危组和高危组，且高危组有更低的无远处转移生存率、无病生存率和总体生存率。而且，基于血浆蛋白远处转移模型比EBV-DNA和N分期更有效识别高风险转移患者。在整个研究中，蛋白质芯片发挥了至关重要的作用。

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