· 尿肌氨酸預測癌變的準確性優於血PSA
美國密西根大學安阿伯分校辛萊岩(Chinnaiyan)等發表在2009年2月12日《自然》雜誌(Nature 2009, 457: 910)上的研究稱,一種名為肌氨酸(sarcosine,亦名N-甲基甘氨酸,甘氨酸的代謝物)的物質可有效反映前列腺癌的侵襲性,辨別癌細胞的生長行為(緩慢生長還是高度侵襲)。
該研究的另兩個重要發現是:肌氨酸參與了前列腺的癌變過程,是細胞癌變的元兇之一;尿肌氨酸檢測診斷前列腺癌的準確性優於目前臨床上常用的血前列腺特異性抗原(PSA)檢測。
前列腺癌診斷:或將實現從血到尿的轉變?
在血PSA升高(大多>4 ng/ml)但前列腺活檢結果各異(陽性或陰性)的患者中,研究者發現,尿沉渣或尿上清中的肌氨酸水準在活檢陽性患者中均顯著高於陰性患者(圖2)。 尤值得一提的是,在PSA為臨床灰色地帶(2~10 ng/ml)的患者亞組中,肌氨酸與活檢結果的一致性優於PSA。 這說明,肌氨酸在檢出前列腺癌以及判斷前列腺癌侵襲性方面至少與PSA相當,甚至優於後者。
研究者推測,將PSA檢測和一些新的生物標誌物如肌氨酸等前列腺癌特異性代謝物結合起來,可使前列腺癌的診斷、治療和監測更個體化,最重要的是可以在活檢之前就判斷癌症的嚴重程度。
肌氨酸途徑:促成良性組織向惡性的轉化?
研究者檢測了前列腺癌患者262份組織學(n=42)、血液(n=110)或尿液(n=110)樣本中1126種代謝物的水準,樣本包括良性前列腺、局限性前列腺癌和轉移性前列腺癌。
研究者發現,至少有6種代謝物的水準在良惡性前列腺組織中存在顯著差異,其中又以肌氨酸最為顯著。 肌氨酸水準在良性前列腺中極低,在局限性前列腺癌中呈現大幅升高,在轉移性前列腺癌中則升得更高(圖1)。
此外,當研究者將肌氨酸加入良性前列腺細胞的培養基後,良性細胞具備了侵襲性,呈現出癌細胞的生物學特性,表明肌氨酸可能參與了癌變過程,因而參與肌氨酸致癌途徑的組分有望成為前列腺癌防治的新靶點。
方法學內涵:能否再燃代謝組學研究熱情?
該研究另一值得關注之處在于方法學:它不是現今炙手可熱的基因組學和蛋白組學研究,而是代謝組學(metabolomics)研究,即對代謝物的研究。
代謝組學曾在二十世紀五六十年代盛行一時,科學家們試圖探明酶在細胞生物學中的作用。 然而,時過境遷,其後人們對基因、DNA、RNA、蛋白質研究(尤其是在探尋生物學標誌物方面)的熱情高漲,致使代謝組學備受冷落。
這項新研究的問世,也許會重新燃起人們對代謝組學的興趣,因為同樣的方法可以用於尋找其他疾病的分子標誌物。
業界評論
現有的前列腺癌診斷並不精准。 一般先進行直腸指診和血PSA檢測,當診斷不清時再接受前列腺活檢。 但即使經活檢診斷為前列腺癌,其生物學特性為侵襲性(易發生轉移)還是惰性(不易發生轉移)也仍然不得而知。
