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基于1H-NMR的尿代謝產(chǎn)物揭示出獨特的前列腺癌特征

來源:布魯克磁共振事業(yè)部   2022年08月12日 15:24  

 

“……基于NMR的分析可以捕捉前列腺癌患者尿液中的代謝特征。”

 

前列腺特異性抗原(PSA)檢測被用于篩查前列腺癌已有多年了。雖然它有助于前列腺癌的早期發(fā)現(xiàn)并提高了生存率,但卻存在嚴(yán)重的局限性。這項檢測依賴于確定前列腺癌患者血液中PSA 水平的升高。由于血液中PSA 升高可能有多種方式,因此該檢測并非特定于前列腺癌,因此也并非萬無一失

 

其它不太嚴(yán)重的前列腺疾病,如良性前列腺增生(BPH)、前列腺炎或前列腺損傷,以及劇烈運動和射精,都會導(dǎo)致PSA 水平的升高。這種假陽性的風(fēng)險會導(dǎo)致患者不必要的焦慮并帶來過度治療的可能性。

 

PSA 水平正常的7名男性中有1名患有前列腺癌,也可能出現(xiàn)假陰性。此外,PSA 測試不能顯示患者是患有高危侵襲性腫瘤,還是低風(fēng)險緩慢生長的腫瘤。因此,很可能對一個在其有生之年不太可能引起癥狀的腫瘤進行癌癥治療。

 

因此,迫切需要找到一種高效的、特異性強的非侵襲性前列腺癌生物標(biāo)志物。前列腺癌細(xì)胞經(jīng)歷深刻的信號傳導(dǎo)和代謝重編程,其代謝譜顯著改變。闡明這些變化的確切性質(zhì)將有助于確定前列腺癌的一個更明確的生物標(biāo)志物。代謝組學(xué)分析詳細(xì)描述了樣本中所有小分子代謝物,為這類研究提供了有力的工具。

 

核磁共振(NMR)波譜代謝組學(xué)分析最近已被用來研究前列腺癌的分子基礎(chǔ)。研究人員對650 多名前列腺癌或BPH患者的尿液樣本進行1H NMR 分析,以確定前列腺癌*的代謝變化。他們使用布魯克AvanceIVDr波譜儀(如布魯克 Avance III HD 600MHz)獲取NMR 譜。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)程序制備樣品,并使用布魯克的體液NMR 方法包B.I.Methods 1.0進行全自動測量。對每個樣品都進行 3 個標(biāo)準(zhǔn)實驗:1D 1H-NOESY2D 1H-JRES以及2D 1H-TOCSY

 

這是第一次在如此大規(guī)模的人群中針對前列腺癌進行的綜合代謝組學(xué)研究。它揭示了尿液代謝物譜的顯著變化,從而區(qū)分前列腺癌與前列腺增生。

 

BPH 患者相比,前列腺癌患者尿液中糖酵解代謝產(chǎn)物和尿素循環(huán)途徑的代謝產(chǎn)物濃度明顯降低。這一觀察結(jié)果與以下事實相一致,前列腺癌細(xì)胞能夠最大限度地減少代謝廢物的產(chǎn)生,從而最大限度地利用它們來促進細(xì)胞的生長。

 

這項研究還揭示,在前列腺癌中,直接或間接促進癌細(xì)胞生長的代謝物(如醋酸鹽、乳酸、葡萄糖、甘氨酸、草酰乙酸和脂類)的尿液中代謝物水平也顯著降低。

 

參考文獻:

Bruzzone C, et al. J. Proteome Res. 2020.?https://dx.doi.org/10.1021/acs.jproteome.0c00091

 

 

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