血浆蛋白质组学特征改善胃癌风险分层和个性化筛查

Plasma proteomic signatures improve risk stratification and personalized screening for gastric cancer

作者信息Xue Li, Wen-Hao Shi, Juan Zhu, Ying Chen, Bin Liu, Nai-Ren Zheng, Le Wang, Li Yuan, Ying-Ying Mao, Xiang-Dong Cheng, Ling-Bin Du
PMID42133180
发布时间2026-07
DOI10.1007/s10120-026-01749-4

实验完整度

包含发现期病例对照质谱蛋白组学、验证期大规模前瞻性队列蛋白检测,并进行了功能验证和机制探讨。

主要模型

胃癌患者血浆样本 非胃癌对照血浆样本 UK Biobank前瞻队列血浆样本

重点核对

发现集样本量:100例胃癌和94例对照 验证集样本量:52,552名UK Biobank参与者,其中92例胃癌 中位随访时间:13.63年 蛋白检测平台:Olink Explore 3072 统计方法:LASSO-Cox回归和稳定性选择

摘要

背景:准确识别胃癌高危个体仍是有效筛查的主要挑战。我们旨在识别血浆蛋白质组学特征,并开发用于胃癌风险分层的风险预测模型。方法:在病例对照发现集(100例胃癌病例和94例对照)中使用液相色谱-串联质谱进行血浆蛋白质组学分析。在52,552名英国生物银行参与者中评估候选蛋白,中位随访时间为13.63年,期间发现92例胃癌事件。使用LASSO惩罚Cox回归和稳定性选择开发整合临床、遗传和蛋白质组学因素的风险模型,并通过自助重采样进行内部验证。结果:在发现集的2306种差异表达蛋白中,有25种在验证中达到名义显著性(P < 0.05)且方向一致。在校正错误发现率后,两种蛋白(CTSD和GGH)仍具有显著性。主要蛋白质组模型(临床因素加5种蛋白)相比临床模型改善了区分能力(乐观校正C指数:0.745 vs. 0.732,P = 0.046)。风险分层显示明显的胃癌风险梯度:中风险组风险比为6.08(95% CI 2.15–17.20),高风险组为23.88(95% CI 8.66–65.87)。风险评分作为连续变量也与胃癌风险相关(每标准差HR:1.09,95% CI 1.08–1.11)。各风险组的15年累积发病率范围为0.02%至0.56%。决策曲线分析显示临床效用改善。结论:血浆蛋白质组学特征可能改善胃癌风险分层,超越传统临床因素,并可能支持更有针对性的筛查策略。需要进一步验证。补充信息:在线版本包含补充材料,可在10.1007/s10120-026-01749-4获取。关键词:胃癌,蛋白质组学,生物标志物,癌症筛查,癌症预防。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
血浆蛋白质组学特征是否能够改善胃癌风险分层,并支持个性化筛查?
核心机制
文献讨论了几种蛋白的潜在机制,如CTSD的异常糖基化与胃癌发病相关,GGH调节叶酸浓度影响细胞增殖和DNA修复,但未明确验证因果机制。
主要证据
发现集质谱蛋白质组学鉴定差异蛋白,UK Biobank前瞻队列验证25种蛋白与胃癌风险相关,其中5种蛋白组成的模型改善了风险分层,高风险组HR为23.88。
研究意义
作者提出血浆蛋白标志物可能改善胃癌风险分层,支持更有针对性的筛查策略,并需要进一步外部验证和机制研究。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

发现阶段血浆蛋白质组学分析

利用病例对照样本筛选与胃癌相关的差异表达蛋白。

对100例胃癌和94例对照的血浆样本进行液相色谱-串联质谱分析,使用DIA模式,鉴定差异表达蛋白。

2

验证阶段蛋白与胃癌风险的关联分析

在大型前瞻队列中验证发现阶段蛋白与胃癌风险的关联。

利用UK Biobank中52,552名参与者的Olink蛋白数据和胃癌事件记录,使用Cox回归分析蛋白与胃癌风险的关联。

3

构建风险预测模型

整合临床、遗传和蛋白质组学因素,开发胃癌风险预测模型。

使用LASSO-Cox回归和稳定性选择筛选蛋白,构建四种模型,并比较其区分能力。

4

风险分层和临床效用评估

评估模型在风险分层和临床决策中的效用。

根据风险评分将参与者分为低、中、高风险组,比较组间胃癌风险差异,并进行决策曲线分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
血浆蛋白富集试剂盒北京精确健康生物技术有限公司PH035
胰蛋白酶----
超高效液相色谱系统Thermo Fisher ScientificUHPLC 3000
C18分析柱----
Thermo Scientific Orbitrap Eclipse质谱仪Thermo Fisher Scientific--
Nanospray Flex离子源Thermo Fisher Scientific--
Spectronaut 17.4软件Biognosys--
UK Biobank Axiom芯片Affymetrix--
UK BiLEVE Axiom芯片Affymetrix--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
发现阶段样本采集
空腹血样5毫升,EDTA抗凝,1800g离心10分钟,4℃保存
阅读提示:Methods: Sample collection and processing
蛋白质组学分析
血浆富集试剂盒PH035,消化缓冲液含2 µg胰蛋白酶,37℃过夜,LC-MS/MS条件
阅读提示:Methods: Protein extraction, proteomic profiling, data processing, and protein quantification
验证阶段蛋白检测
Olink Explore 3072平台,蛋白质组学数据来自UK Biobank
阅读提示:Methods: Statistical analyses, Validation stage
模型构建
临床因素(年龄、性别、教育程度、吸烟、体育活动、家族史),PRS基于112个SNP,LASSO-Cox回归稳定性选择频率≥0.7
阅读提示:Methods: Construction of risk prediction model and risk score
风险分层
风险评分计算,按Youden指数确定截断值,分为低、中、高风险组
阅读提示:Results: Risk stratification for gastric cancer screening, Methods