《Clinical and Experimental Medicine》：A proteomics approach to identify predictive blood biomarkers for pleural mesothelioma in prospective cohorts
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【推荐语】本研究旨在解决胸膜间皮瘤(PM)因潜伏期长而诊断晚的临床难题。研究人员利用SWATH-MS蛋白质组学技术，在EPIC和MoMar前瞻性队列中分析诊断前血清/血浆，筛选出12个差异表达蛋白，并验证了转铁蛋白、补体C4A、β-2-微球蛋白等标志物的变化。研究构建的五标志物组合在MoMar队列中达到0.91的AUC，展示了整合新标志物与钙网膜蛋白、间皮素等经典标志物可显著提升高危人群的早期检测能力，为临床监测提供了新策略。
胸膜间皮瘤是一种与石棉暴露密切相关的罕见癌症，它像一位“沉默的潜伏者”，在患者体内蛰伏数十年而不显现明显症状。这种漫长的无症状潜伏期，使得当患者最终因呼吸困难、胸痛等症状就医时，疾病往往已进展到晚期，错过了最佳的治疗窗口，预后极差。因此，如何在症状出现之前，就在高危人群（如有石棉暴露史的个体）中捕捉到疾病的早期信号，成为了改善患者生存率的关键。传统的诊断方法对此无能为力，科学家们将希望寄托于血液——能否在诊断数年前，就从一滴血中检测出癌症的“蛛丝马迹”？这正是本篇发表在《Clinical and Experimental Medicine》上的研究试图回答的核心问题。
为了破解早期诊断的难题，研究团队设计了一项严谨的多阶段探索。他们并没有从已确诊的患者入手，而是将目光投向了未来。研究利用了著名的EPIC前瞻性队列资源，精心选取了21例后来被确诊为胸膜间皮瘤的个体在诊断前五年内采集的血清样本，并匹配了21名有石棉暴露史但未患病的对照者。这种“回顾性前瞻”的设计，是寻找真正“预测性”而非“诊断性”生物标志物的黄金标准。在发现阶段，研究人员采用了先进的SWATH-MS（顺序窗口采集所有理论质谱图谱）蛋白质组学技术，对这批珍贵的样本进行了无偏向性的全面扫描，旨在发现那些在患者发病前就已经发生改变的蛋白质。为了验证初步发现，他们使用了经典的ELISA（酶联免疫吸附测定）方法对候选蛋白进行定量确认。更重要的是，为了检验这些标志物的普遍性和可靠性，所有发现均在另一个独立的MoMar队列中进行了测试，该队列包含了32对诊断前一年内的血浆样本及其对照。
本研究主要采用了以下关键技术方法：1. 前瞻性队列研究设计：利用EPIC和MoMar两大队列中采集的诊断前血清/血浆样本，确保了研究的预测价值。2. 高通量蛋白质组学分析 (SWATH-MS)：用于无偏向性地筛选差异表达蛋白。3. 靶向蛋白质验证 (ELISA)：用于对SWATH-MS发现的候选生物标志物进行定量验证。
研究结果
SWATH-MS初步筛选发现12个差异蛋白
通过SWATH-MS技术对比PM病例与对照的血清蛋白质组，研究人员共鉴定出12个表达水平存在显著差异的蛋白质（名义p值 < 0.05，且变化倍数 > 1.3 或 < 0.75）。这其中，转铁蛋白 (Transferrin) 和补体C4A (Complement C4A) 在后来确诊的患者诊断前血清中水平升高；而β-2-微球蛋白 (Beta-2-microglobulin) 和皮离蛋白 (Dermcidin) 的水平则呈现下降趋势。
ELISA验证与时间动态分析
随后的ELISA验证提供了更精确的定量信息。在EPIC队列中，研究发现β-2-微球蛋白的水平在临近诊断的两年内呈现出临界显著的上升趋势。这一发现看似与SWATH-MS的下降趋势矛盾，但提示了该蛋白水平可能随疾病临近诊断而呈现动态变化，具有重要的时间预警价值。
经典标志物的检测与多标志物组合效能
研究同时检测了胸膜间皮瘤的两个已确立的标志物：钙网膜蛋白 (Calretinin) 和间皮素 (Mesothelin)。这两个标志物在两个独立队列中均被检出。研究人员将新发现的候选标志物（转铁蛋白、补体C4A、β-2-微球蛋白）与这两个经典标志物组合，形成了一个五标志物检测组合。该组合在MoMar验证队列中表现出优异的区分能力，其受试者工作特征曲线下面积 (AUC) 达到了0.91 (p = 0.001)。然而，在EPIC发现队列中，虽然AUC值也高达0.88，但并未达到统计学显著性 (p = 0.17)。这种差异可能源于两个队列样本采集时间点的不同（EPIC为诊断前5年内，MoMar为诊断前1年内），提示生物标志物的信号强度可能随疾病进展而增强。
研究结论与讨论
本研究通过系统的蛋白质组学方法，成功从高危个体的诊断前血液中识别出一组有潜力的胸膜间皮瘤预测性生物标志物。核心结论是：整合新发现的蛋白质组学生物标志物候选物（如转铁蛋白、补体C4A、β-2-微球蛋白）与已确立的标志物（钙网膜蛋白、间皮素），能够显著增强在高风险人群中早期检测胸膜间皮瘤的能力。研究所构建的五蛋白标志物组合在独立验证队列中展现出的高鉴别效能 (AUC = 0.91)，为开发基于血液的无创早期筛查工具提供了强有力的初步证据。
其重要意义在于：首先，它证实了在胸膜间皮瘤临床症状出现数年之前，血液蛋白质谱已发生改变，这为“早诊早治”提供了理论依据和时间窗口。其次，研究所采用的从发现（SWATH-MS）到验证（ELISA）再到独立验证（另一队列）的严谨范式，确保了研究结果的可靠性。最后，该研究提出的多标志物组合策略，超越了单一标志物的局限性，有望通过联合检测提高早期检测的敏感性和特异性。当然，作者也明确指出，当前研究样本量相对较小，未来需要在更大规模、更多样化的前瞻性队列中进行验证，以进一步优化标志物组合，并评估其应用于临床常规监测的成本效益与可行性。这项工作迈出了将胸膜间皮瘤早期预警从概念推向实践的关键一步，为改善这一致命疾病的预后带来了新的希望。
