MMP敏感性多肽探針高效篩查胰腺癌
美國俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)Montoya Mira等報(bào)告了一種基于基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)敏感性多肽探針開發(fā)的篩查工具——PAC-MANN(全稱為基于蛋白酶活性的磁性納米傳感器測試),僅需檢測患者8 μL的血清樣本,即可在45分鐘時(shí)間內(nèi),以79%的準(zhǔn)確率區(qū)分出胰腺癌與健康對照人群,每次篩查成本僅約1美分。(Sci Transl Med. 2025年2月12日在線版)
研究者使用有較高目標(biāo)敏感性的電荷改變蛋白酶(CCP)分析(檢測蛋白酶被酶切時(shí)的電荷由負(fù)變正),設(shè)計(jì)了由12種多肽探針組成的初步檢測Panel,分析6例胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)患者與6名健康對照者的血樣,以篩選合適的可用探針,共獲得6個(gè)可用探針的Panel(包含37個(gè)蛋白酶酶切位點(diǎn))進(jìn)入下一步評估測試。
研究者對PDAC/慢性胰腺炎/胰腺瘤變(包括胰腺導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀黏液瘤和胰腺癌前病變)和健康對照者血清樣本使用探針進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示,所有探針均可顯著區(qū)分PDAC與健康對照者的血樣,可將PDAC與胰腺瘤變和炎癥區(qū)分開;以篩查早期胰腺癌為目標(biāo)時(shí),僅探針1可區(qū)分Ⅰ期PDAC與健康對照,所有探針均可區(qū)分Ⅱ~Ⅳ期患者與健康對照。
進(jìn)一步對探針檢測的目標(biāo)進(jìn)行分析,研究者發(fā)現(xiàn)MMP可能是對探針影響最明顯的蛋白酶,有9種MMP家族成員能酶切一個(gè)乃至多個(gè)探針,抑制MMP2對檢測的影響較突出,PDAC患者和健康對照人群的外周血MMP2水平存在顯著差異。MMP2等少數(shù)幾個(gè)蛋白酶對篩查效能有關(guān)鍵性作用,進(jìn)一步評估測試后,研究者決定僅使用效能相對最高的多肽探針1作為PAC-MANN篩查工具。
為適應(yīng)大規(guī)模篩查需求,PAC-MANN工具在探針1基礎(chǔ)上使用磁性納米傳感器進(jìn)一步優(yōu)化。完成工具設(shè)計(jì)后,研究者使用一項(xiàng)回顧性外部研究進(jìn)行獨(dú)立驗(yàn)證,PAC-MANN可有效區(qū)分PDAC與非PDAC(健康對照、胰腺炎和胰腺瘤變)血樣,AUC值達(dá)0.91,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)CA19-9檢測(AUC 0.77),二者聯(lián)用可將AUC提高至0.94。
盲法驗(yàn)證結(jié)果表明,PAC-MANN檢測驗(yàn)證胰腺癌的準(zhǔn)確性為90%,單獨(dú)檢測CA19-9準(zhǔn)確性為79%,二者聯(lián)合準(zhǔn)確性提高至93%,其中對Ⅰ期和Ⅱ期PDAC的檢測敏感性分別為85%和81%,具有較強(qiáng)的檢出效能。當(dāng)敏感性設(shè)置為90%時(shí),PAC-MANN可正確識(shí)別91%的PDAC病例、68%的非PDAC病例,表現(xiàn)均優(yōu)于檢測CA19-9,其中對CA19-9水平低的患者(<37 U/ml),PAC-MANN正確識(shí)別率為79%。
使用既往回顧性研究胰腺癌數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證,PAC-MANN識(shí)別各分期胰腺癌的特異性與靈敏性分別達(dá)98%和73%,也可100%區(qū)分胰腺癌與其他非癌性胰腺疾病。PAC-MANN與CA19-9檢測聯(lián)合使用,可進(jìn)一步提高檢測敏感性,檢測Ⅰ期胰腺癌的敏感性可達(dá)85%,該檢測有望成為胰腺癌快速準(zhǔn)確的篩查策略。
該研究中PAC-MANN表現(xiàn)的篩查效能較既往研究有很大進(jìn)步,研究者計(jì)劃嘗試進(jìn)一步提升檢測敏感性,達(dá)到大規(guī)模篩查的門檻,并計(jì)劃啟動(dòng)相關(guān)臨床研究,篩查一次的低費(fèi)用使其推進(jìn)起來可能不太難,期待屆時(shí)更多癌癥之王被早篩出來。
(編譯 王悅寧)
