间皮素阳性循环肿瘤细胞作为上皮性卵巢癌辅助诊断生物标志物的作用研究

Insights into the role of MSLN-positive circulating tumor cell as an auxiliary diagnostic biomarker in epithelial ovarian cancer.

作者信息Hang Xu, Min Wang, Shuting Wu, Qinke Li, Jinlong Wang, Siying Zhang, Qiongming Liu, Mengting Wang, Ruifang Li, Zhiyuan Hu, Yi Liu, Zhu Yang
PMID40792273
发布时间2025-07-28
DOI10.3389/fonc.2025.1563095

实验完整度

包含细胞系和临床标本的体外验证、Pep@MNPs捕获效能验证及前瞻性队列诊断性能评估,但缺乏体内实验和机制验证。

主要模型

卵巢癌细胞系OVCAR3、CAOV3、SKOV3、A2780 上皮性卵巢癌患者外周血样本(n=15) 良性卵巢病变患者外周血样本(n=20) 正常人外周血单核细胞(PBMC)

重点核对

MSLN(+)CTCs计数在EOC患者(均值2.7,中位数1.0)中显著高于良性病变(均值0.1,中位数0.0),p<0.05 MSLN(+)CTCs区分良恶性卵巢病变的ROC曲线AUC为0.820,最佳截断值为1细胞/2mL血 Pep@MNPs对OVCAR3细胞的捕获效率为78.81%,对SKOV3为0.51%,A2780为0.36%,Jurkat为0.10% 用于CTC检测的MSLN抗体最佳稀释比例为1:300

摘要

背景:上皮性卵巢癌(EOC)目前缺乏高特异性的临床筛查生物标志物。本研究旨在识别并验证EOC的新型辅助诊断标志物。方法:通过对公共数据库的转录组测序数据和单细胞RNA测序进行整合分析,我们确定了间皮素(MSLN)作为EOC特异性靶点。随后通过流式细胞术、免疫荧光和免疫组织化学在EOC细胞系和临床标本中验证了MSLN的表达。通过扫描电子显微镜、普鲁士蓝染色和细胞掺血捕获实验验证了Pep@MNPs(EpCAM肽功能化的磁性纳米颗粒)对EOC细胞的捕获效率。在一项针对35例未确诊卵巢肿块患者的前瞻性队列中,我们采用免疫荧光染色检测MSLN阳性循环肿瘤细胞(MSLN(+)CTCs),并使用受试者工作特征(ROC)分析评估其诊断性能。结果:MSLN在EOC细胞系和组织中高表达,而在正常卵巢表面上皮组织中低表达。EOC细胞可被Pep@MNPs高灵敏度、高特异性地捕获。ROC曲线分析显示,MSLN(+)CTCs区分卵巢良恶性病变的灵敏度为66.67%,特异度为95%(p = 0.0014),其特异性高于癌抗原125(CA125)(灵敏度:71.43%;特异度:94.47%;p < 0.0001)和人附睾蛋白4(HE4)(灵敏度:84.62%;特异度:89.47%;p = 0.0002)。当MSLN(+)CTCs与CA125联合时,灵敏度为92.86%,特异度为94.74%,p < 0.0001,在保持高特异性的同时大大提高了诊断灵敏度。结论:MSLN(+)CTCs代表了一种高特异性的辅助生物标志物,用于区分卵巢良恶性病变。MSLN(+)CTCs与CA125的组合在灵敏度和特异性之间提供了最佳平衡,为EOC诊断提供了有前景的临床应用价值。

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
上皮性卵巢癌(EOC)目前缺乏高特异性筛查生物标志物,本研究旨在识别并验证新的辅助诊断标志物,特别是MSLN(+)CTCs区分良恶性卵巢病变的诊断价值。
核心机制
MSLN在EOC细胞和组织中高表达,而在正常卵巢表面上皮组织中低表达;MSLN(+)CTCs作为循环肿瘤细胞的一种亚群,其存在与恶性卵巢病变相关。
主要证据
通过流式细胞术和免疫荧光验证MSLN在四种卵巢癌细胞系(OVCAR3、CAOV3、SKOV3、A2780)中的表达,免疫组化验证在EOC组织中的高表达;Pep@MNPs捕获实验显示对EpCAM高表达细胞系的高捕获效率;前瞻性队列中MSLN(+)CTCs计数在EOC患者中显著增高,ROC分析显示AUC为0.820。
研究意义
MSLN(+)CTCs是区分卵巢良恶性病变的高特异性辅助生物标志物,与CA125联合可显著提高诊断灵敏度,为EOC的诊断提供潜在的临床应用价值。

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

目标基因筛选与验证

通过公共数据库转录组和单细胞数据筛选EOC特异性基因,并验证MSLN的表达。

利用TCGA和GTEx数据差异表达分析,结合TIGER数据库单细胞分析,筛选出MSLN并评估其在不同肿瘤中的表达水平,进一步在细胞系和组织中验证。

2

细胞系中MSLN和EpCAM表达验证

确认卵巢癌细胞系和PBMC中MSLN和EpCAM的表达情况。

使用流式细胞术和免疫荧光检测四种卵巢癌细胞系和PBMC中MSLN和EpCAM表达,免疫组化检测临床组织样本。

3

Pep@MNPs捕获效能验证

验证Pep@MNPs对卵巢癌细胞的结合特异性和捕获效率。

通过SEM和普鲁士蓝染色验证Pep@MNPs与OVCAR3特异性结合,掺血实验评估捕获效率和特异性。

4

检测条件优化

确定MSLN抗体最佳稀释比例,并验证CTC染色方法在血液环境中的可行性。

将OVCAR3掺入血液,测试不同MSLN抗体稀释比例(1:100至1:500)的荧光强度,确定最佳稀释度;比较血液和PBS环境下OVCAR3的染色效果。

5

临床样本中CTC和MSLN(+)CTC的富集与鉴定

在患者血液样本中富集并计数CTCs和MSLN(+)CTCs,评估其诊断价值。

使用Pep@MNPs磁捕获CTCs,免疫荧光染色鉴定CTC(CK+/DAPI+/CD45-)和MSLN(+)CTC(CK+/DAPI+/CD45-/MSLN+),并进行ROC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
OVCAR3细胞完全培养基PricellaCM-0178
SKOV3细胞完全培养基PricellaCM-0215
DMEM培养基Gibco--
人外周血淋巴细胞分离液TBDLTS1077
FITC抗人CD326 (EpCAM) 抗体BioLegend324203
Alexa Fluor® 647抗间皮素抗体Abcamab252135
BD FACSCelesta™流式细胞仪BD--
DAPI染色液BeyotimeP0131
MSLN抗体Proteintech66404-1-lg
EpCAM抗体Proteintech66316-1-lg
EpCAM肽功能化磁性纳米颗粒Nanopep Biotech--
裸磁性纳米颗粒Nanopep Biotech--
S-4800热场发射环境扫描电子显微镜----
普鲁士蓝铁染色试剂盒SolarbioG1426
Hoechst 33342染色液SolarbioC0030
TUMORFISHER® CTC检测平台Nanopep Biotech--
EpCAM肽功能化磁性纳米颗粒Nanopep BiotechC-006-A
细胞角蛋白抗体混合物 (CK8, 18, 19)Nanopep BiotechC-003-A, C-004-A
CD45抗体Nanopep BiotechC-001-A
Imager Z2荧光显微镜Carl Zeiss--

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
MSLN表达验证
细胞系:OVCAR3、CAOV3、SKOV3、A2780;PBMC;组织样本:10例EOC和5例正常卵巢表面上皮组织
阅读提示:Methods 2.3-2.6, Figure 2
Pep@MNPs捕获实验
细胞系:OVCAR3、Jurkat;掺血梯度:100, 500, 1000, 2000, 7000;孵育时间60分钟;磁分离30分钟
阅读提示:Methods 2.7-2.10, Figure 3
CTC检测
患者样本:2mL外周血;MSLN抗体稀释比例1:300;CTC鉴定标准:CK+/DAPI+/CD45-,MSLN(+)CTC为CK+/DAPI+/CD45-/MSLN+
阅读提示:Methods 2.13, Figure 4
统计分析与诊断评估
ROC曲线、约登指数确定截断值;MSLN(+)CTC最佳截断值1细胞/2mL血,AUC 0.820,p=0.0014;Mann-Whitney U检验比较组间差异
阅读提示:Methods 2.14, Results 3.6