近期,中央民族大学、中国医学科学院药物研究所再帕尔·阿不力孜/陈艳华团队与北京肿瘤医院杨芬、张兵等在Chin Chem Lett上合作发表题为“Plasma Metabolomics combined with Mass Spectrometry Imaging Reveals Crosstalk between Tumor and Plasma in Gastric Cancer Genesis and Metastasis”的研究文章(DOI: https://doi.org/10.1016/j.cclet.2024.110351)。该研究首次建立了一种LC-MS和AFADESI-MSI技术相结合的多维代谢组学研究方法,通过探究胃癌发生和转移过程中肿瘤组织和血液系统的代谢全景特征,发现肿瘤和血液之间多不饱和脂肪酸脂质过氧化代谢物的代谢通讯,并结合免疫组化、TCGA转录组数据共同阐明了在胃癌进展过程中氧化应激增加,氧化脂质代谢激活。该论文可为临床肿瘤标志物与代谢机制研究提供方法支撑,并为晚期进展性胃癌的氧化脂质动态代谢重编程和血液标志物研究提供了理论依据。
胃癌(GC)是我国发病率仅次于肺癌的第二大恶性肿瘤,且50%以上的早期胃癌患者根治后易出现局部胃癌复发和转移,导致其预后差,成为我国患癌人群死亡的主要原因之一。因此,发现胃癌早期转移并给予有效的治疗策略,对提高患者的生存至关重要。探明肿瘤组织与血液系统之间的代谢相互作用有助于了解肿瘤生长、增殖和转移的机制,并找到更为精确的生物标志物。近年来,基于LC-MS技术和质谱成像(MSI)技术的代谢组学方法快速发展,为细胞、组织、生物体的代谢研究提供了更全面的时空视角,并能够有效评估驱动肿瘤发生和转移的代谢异质性。
本研究提出了一种整合LC-MS和AFADESI-MSI技术的综合代谢组学方法,表征GC的血浆和组织样本的整体代谢景观。且与传统的代谢组学方法相比,该研究策略可揭示肿瘤组织微区域和血液系统的代谢相关性,从而全面表征其代谢图谱。研究结果显示,血浆中脂肪酸氧化程度随着胃癌进展逐渐增强,其中9-HOTrE和9,10-EpOME等氧化脂质在胃癌组织和血液中均表达升高,且9,10-EpOME的表达水平呈现显著正相关,表明氧化脂质在胃癌组织和血液中的代谢交互作用。同时,氧化谷胱甘肽/谷胱甘肽比值(GSSH/GSH)在早期胃癌组织中升高,9,10-EpOME/亚油酸比值、谷氨酰牛磺酸/牛磺酸比值在转移性胃癌组织中升高;结合免疫组化分析,证实了脂肪酸氧化相关的GPX4酶表达降低、CYP2E1和GGT1酶的表达升高,进一步揭示了氧化过氧化在胃癌发生和转移中的潜在作用。该论文为临床复杂肿瘤标志物和代谢机制研究提供了新的研究策略,并为阐明胃癌进展过程中氧化脂质代谢重编程的动态调控提供了新的科学依据。
(供稿:陈艳华;审校:孟月娟、王晓东、再帕尔·阿不力孜)