PNAS | 亿纳谱团队研究揭示血清代谢标志物在OAL临床管理中的重要应用价值

眼附属器淋巴瘤（ocular adnexal lymphoma, OAL）是成人最常见的眼眶恶性肿瘤。当前亟需开发用于OAL精准诊断与预后评估的先进技术手段。近日，亿纳谱联合上海交通大学、上海交通大学医学院附属第九人民医院和上海交通大学医学院附属仁济医院在PNAS（IF=9.4）在线发表题为“Serum metabolic patterns reveal the diagnostic and prognostic role of alanine abnormality in ocular adnexal lymphoma”的研究论文。该研究采用纳米颗粒增强激光解吸/电离质谱技术，对239例受试者（104例OAL患者和135例非OAL对照）构建了OAL相关血清代谢谱（serum metabolic patterns, SMPs）。通过机器学习算法，基于SMPs的OAL诊断模型获得0.901的受试者工作特征曲线下面积（area-under-the-curve, AUC）。进一步构建的诊断性代谢组合panel可获得0.875的AUC值。此外，本研究建立的预后评分系统对OAL患者无进展生存期展现出显著预测效能（P < 0.05）。值得注意的是，血清丙氨酸水平降低在OAL诊断与预后中均起关键作用，实验证实淋巴瘤细胞对丙氨酸的摄取可促进糖酵解及细胞增殖。该研究揭示了血清代谢标志物在OAL临床管理中的重要应用价值。

 

眼附属器淋巴瘤（Ocular Adnexal Lymphoma, OAL）是一种由淋巴细胞单克隆增殖所致的恶性眼部肿瘤，年发病率约为百万分之1.5例，且呈每年约5%的上升趋势。尽管相对罕见，OAL是成人最常见的眼眶恶性肿瘤，约占所有眼眶恶性肿瘤的55%。及时诊断和治疗可使OAL相关死亡率从11.5%降至2.5%。最终OAL患者可获得93.1%的局部控制率和75.7%的5年无病生存率。然而OAL患者在疾病早期通常无症状，导致早期检测和及时治疗的延误。此外，OAL在初始治疗后具有较高的局部复发和远处转移率（28%-30%），需要终身随访并亟需高效预后评估工具。

当前临床实践依赖于有创手术活检和复杂影像学检查，但这些检测方法耗时昂贵，限制了其在资源匮乏地区的应用。基于分子的血液检测因其无创性和便捷性，正日益广泛应用于感染性疾病、肿瘤和心血管疾病的诊断、预后评估及疗效监测，这也为OAL管理提供了新思路。生物标志物组合的筛选与分析平台的选择是开发高性能血液检测工具的关键。在生物标志物组合构建方面，包括蛋白质、核酸和代谢物在内的分子标志物已被广泛研究用于疾病监测。其中代谢物作为生物途径的终产物，能反映实时生理状态并有助于检测系统性代谢异常，但目前OAL的诊断和预后代谢标志物仍十分有限。

 

OAL相关血清代谢模式（SMPs）分析（图片源自PNAS）

在分析平台方面，质谱（Mass Spectrometry, MS）是代谢组学研究的主要工具。传统质谱技术因临床样本中代谢物成分复杂且浓度低，需进行繁琐的色谱分离。而激光解吸/电离质谱（Laser Desorption/Ionization MS, LDI MS）利用纳米结构以尺寸选择方式从复杂生物体液中捕获代谢物，为诊断和预后代谢分析提供了新机遇。因此，将LDI MS应用于OAL分析，对建立高性能诊断和预后生物标志物组合及深化癌症机制认知具有重要潜力。

该研究采用高性能纳米粒子增强LDI MS（NPELDI MS）技术，基于包含239名受试者（104例OAL患者和135例非OAL受试者）的精心设计队列，构建了OAL相关血清代谢模式（Serum Metabolic Patterns, SMPs）。基于SMPs的OAL诊断效能曲线下面积（AUC）达0.901。进一步构建了由14种血清代谢物（SMetDia）组成的OAL诊断模型，其AUC为0.860-0.875。此外，从SMPs建立的预后评分系统SMetPro，经证实对OAL无进展生存期（Progression-Free Survival, PFS）具有良好预测效能（P<0.05，对数秩检验）。研究发现丙氨酸在OAL诊断和预后中均发挥关键作用，并揭示溶质载体家族38成员2（SLC38A2）介导淋巴瘤细胞主动摄取丙氨酸以提供肿瘤能量支持其生长。该研究不仅推动了OAL代谢分析的发展，也为诊断和预后代谢标志物的发现与验证提供了新途径，同时为针对OAL代谢需求的靶向治疗创造了独特机遇。

原文链接：

https://doi.org/10.1073/pnas.2506345122