氯乙酰氯

聚焦“癌症之王”胰腺癌，其发病隐匿性强，致死率高，五年生存期不足5% WHO最新预测数据显示， 2030年胰腺癌致死率将上升到全球癌症引起死亡的第二位。目前胰腺癌的诊疗面临四大严峻挑战，1)缺乏有效生物标志物用于早期预警诊断 2)发病隐匿的分子机制不明 3)缺乏决定性药物靶点 4)由于铂类药物抗药和副作用频发，临床治疗缺乏安全有效药物。究其原因，胰腺癌发病机制复杂，缺乏对其深层次分子科学认知和新研究策略。　　基于课题组胰腺癌代谢特征谱和生物标志物的前期研究基础， 上海交通大学系统生物医学研究院/系统生物医学教育部重点实验室吕海涛课题组近期在国际权威药理学杂志Pharmacological Research上发表题为“Functional metabolomics revealed the dual-activation of cAMP-AMP axis is a novel therapeutic target of pancreatic cancer”的研究论文，重点报道利用课题组新开发的功能代组学Spatial Temporal Operative Real Metabolomics (STORM)策略，全新精准鉴定、空间可视化、动态补获和靶向调控AMP-cAMP axis是胰腺癌的潜在新靶点，确定临床常用药物吉西他滨是通过调控AMP和cAMP的关键底物ATP的生物合成，促进AMP和cAMP显著累积，进而激活AMPK信号通路的磷酸化过程和PKA信号通路，而系统发挥抑制胰腺癌肿瘤生长作用。本研究有如下三点创新：1)构建全新的STORM功能代谢组学策略，实现胰腺癌决定性功能代谢物的精准定性、空间可视化、动态补获和靶向合成调控 2) 运用STORM策略发现治疗胰腺癌潜在的新靶点AMP-cAMP axis 3)本研究将为胰腺癌药物分子的快速筛选评价提供全新靶点。此外，通过制剂优化等手段增强吉西他滨对新靶点的靶向性，将有助于改善其治疗胰腺癌的有效性。　　论文第一作者为上海交通大学系统生物医学研究院/系统生物医学教育部重点实验室2020级博士生(直博)刘京净同学，2019级硕士生(已毕业)王天宇同学等参与部分工作，论文通讯作者为上海交通大学系统生物医学研究院/系统生物医学教育部重点实验室吕海涛研究员(长聘教席)。本论文研究工作的开展得到科技部国家重点研发计划课题、国家自然科学基金，上海自然科学基金，国家转化医学中心(上海)重点项目，安捷伦科技ACT-UR奖项目和上海市院士专家工作站项目等支持，在此致谢!　　论文链接：https://doi.org/10.1016/j.phrs.2022.106554　　功能代谢组科学实验室(Laboratory for Functional Metabolomics Science, LFMS)简介：　　实验室成立于2016年9月，主体依托上海交通大学系统生物医学研究院，系统生物医学教育部重点实验室和系统生物医学111引智计划等一流科研设施平台，目前建有完善的组学分析平台、细胞生物学平台、细胞与动物实验设施，生物信息学分析平台等。近五年，实验室在国家重点研发计划，国家自然科学基金、上海自然科学基金，国家转化医学研究中心和上海交通大学，上海市院士专家工作站(专家级)，安捷伦科技(中国)，SCIEX中国和鹿明生物科技等基金项目支持下，重点开展面向生命健康科学交叉应用的下一代功能代谢组学研究(Spatial Temporal Operative Real Metabolomics-STORM 和Spatial Temporal Operative Real Metabolomics Plus-STORM+)。主要围绕功能代谢组学理论与方法学创新，及其生命健康交叉科学领域的微生物源/中药源功能天然产物的治疗发现等关键科学问题，开展了系列探索性研究工作，主要在如下三方面取得阶段性新进展：1) 创新功能代谢组学理论与方法学 2) 基于功能代谢组学阐明微生物铁载体的新功能和生物膜形成的新机理 3) 基于功能代谢组学革新肝胆胰疾病诊断与解析天然产物治疗疾病的新机制：　　PI: 吕海涛博士，上海交通大学系统生物医学研究院/系统生物医学教育部重点实验室研究员(终身教席)/博士生导师, 英国皇家化学会会士(FRSC), 英国皇家生物学会会士(FRSB)，TALENT-100和绿色通道引进高层次人才，Faculty Opinions (F1000 Prime)Faculty 专家，澳门科技大学兼职教授/博导，功能代谢组科学实验室主任, 上海院士专家工作站(专家级) 首席专家。主要研究方向：生命健康交叉应用驱动的下一代功能代谢组学研究(STORM和STORM+)。先后主持国家重点研发计划课题等10多项课题 权威杂志发表SCI检索论文58篇 任中国生物物理学会代谢组学分会副秘书长等，Pharmacological Research-Section主编和Royal Society Open Science 副主编等 安捷伦科技ACT-UR奖获得者。

消化系统恶性肿瘤发病率及死亡率都居高不下，尤其是肝癌和胰腺癌，有着起病隐匿和进展迅速的特点，而进展期肝癌和胰腺癌大多数已丧失手术机会，导致患者预后极差[1]。因此，早筛对于肝癌和胰腺癌至关重要。目前临床上使用的肝癌和胰腺癌血清标志物分别为甲胎蛋白（AFP）和癌抗原19-9（CA19-9），但这两个指标的敏感性和特异性，都不满足早筛的需求[2,3]。近年来，基于外周血中循环肿瘤DNA和外泌体等指标的液体活检技术成功被用于癌症检测，但仍没有一项指标可应用于临床早筛[4]。于是科学界想到了检测肿瘤患者的免疫系统反应，已经有大量研究表明，肿瘤发生和进展的过程中会出现免疫细胞数量和组成的变化，而这种变化则体现为全身免疫紊乱和外周血免疫细胞亚群改变[4,5]。因此，通过外周血检测免疫细胞的组成和数量，或许可成为新的癌症早筛方法。近日，浙江大学医学院附属第一医院梁廷波教授领衔的研究团队在国际消化病顶级期刊Gut上，发表了一项重要研究成果。该研究通过质谱流式细胞术（CyTOF）检测了肝癌、胰腺癌患者及健康人的外周血免疫细胞组成和数量，确定肝癌和胰腺癌中特定的免疫细胞亚群改变，并基于此构建了肝癌和胰腺癌的早期诊断模型，灵敏度和特异度都高达90%以上，具有很高的诊断效能[7]，从而为肝癌及胰腺癌的早期诊断和筛查提供了全新的策略。为获得精确且具有普遍性的结论，研究人员收集了来自了15个中心的2348个受试者的样本，其中健康人对照633例，肝病患者1131例（良性肝病341例，肝癌790例），胰腺病患者584例（良性胰腺疾病208例，胰腺癌376例），在完成样本质控后，对所有样本进行了CyTOF检测，对32种主要的免疫细胞进行鉴定（见图1），并分析癌症患者与健康人或良性疾病患者这些免疫细胞组成和数量的区别。图1.外周血中免疫细胞的鉴定研究人员发现，相比于健康人和良性疾病患者，肝癌和胰腺癌患者的外周血免疫细胞亚群有着明显区别：肝癌患者的幼稚CD4 T细胞、幼稚CD8 T细胞和效应CD8 T细胞等比例降低，而浆细胞、中央记忆性CD4 T细胞单核细胞等比例升高，且以NK细胞为代表的一些亚群会出现随着肿瘤分期的进展而比例增加的现象，在胰腺癌患者样本中这些现象同样存在。也就是说，恶性肿瘤患者的外周血中，确实存在着与健康人和良性疾病患者不同的免疫细胞亚群。为合理构建预测模型，研究人员将受试者分为模型构建组和内部验证组和外部验证组3组，通过随机森林算法鉴定出诊断肝癌的7个标志物和16个细胞亚群，以及诊断胰腺癌的8个标志物和11个细胞亚群，并以此为依据构建模型，得到了外周血免疫评分（PBIScore）这个诊断指标。PBIScore反应了人外周血中与肿瘤相关的免疫细胞亚群比例的改变，且与临床常用的肿瘤标志物AFP和CA19-9类似，PBIScore同样属于血液无创检测。那么与“前浪”相比，PBIScore这个“后浪”能否堪当大任呢？研究人员发现，PBIScore在肝癌诊断模型组、内部验证组和外部验证组中的AUC值（反应诊断效能）分别达到了0.98、0.91和0.85；在胰腺癌诊断模型组、内部验证组和外部验证组AUC值分别为0.98、0.89、0.89。也就是说，PBIScore的AUC值高于AFP和CA19-9这两个传统指标，但优势还不是十分显著。为了进一步增强PBIScore的诊断效能，研究者们将它与AFP或CA19-9联合，构建了新的评分模型——iPBIscore，使其诊断效能进一步增强：iPBIscore在肝癌诊断模型组、内部验证组和外部验证组的AUC值分别高达0.99、0.97、0.96，胰腺癌诊断的AUC值更是达到了0.99、0.98及0.97，均明显高于PBIScore或AFP/CA19-9单独使用（图2）。图2.基于PBIScore构建的肝癌和胰腺癌诊断模型的效能大多数标志物在进展期或晚期肿瘤诊断时都能发挥出不俗的作用，但是一到早期肿瘤诊断往往会“折戟”，而对于癌症筛查来说，早期诊断才是重中之重。因此，研究人员检测了这种基于PBIScore的模型对早期肝癌和胰腺癌的诊断效果。结果表明，AFP/CA19-9、PBIScore模型和iPBIScore模型诊断早期肝癌的AUC值分别为0.81、0.90和0.96，诊断早期胰腺癌的AUC值分别为0.88、0.89和0.95（图3）。由此可见，PBIScore模型对早期胰腺癌和肝癌具有很强的诊断能力，而且对于传统肿瘤标志物有着很好的补充作用，两者结合之后可大幅度提高肝癌和胰腺癌的早期诊断率。图3. 基于PBIScore的模型对早期肝癌和胰腺癌的诊断效果基于PBIScore模型良好的诊断效果，研究人员推测，模型中纳入的免疫细胞亚群和肿瘤标志物、分化程度及分期等病理特征有潜在相关性。经验证，肝癌患者中，AFP阳性患者的外周血单核细胞和中央记忆性CD8 T细胞显著低于AFP阴性患者，中分化和高分化肝癌患者的中央记忆性CD8 T细胞比例远高于低分化患者（图4A）。此外，外周血免疫细胞亚群和胰腺癌肿瘤位置、疾病分期也具有显著相关性（图4B）。因此，这些外周免疫细胞亚群的失衡对于肿瘤发生、进展都有重要影响。图4.PBIScore模型中免疫细胞亚群和胰腺癌肝癌病理特征的相关性总之，这项研究通过多中心、大样本的外周血免疫细胞亚群检测揭示了外周血免疫细胞亚群紊乱对于肿瘤发生发展的影响，开发了一种可早期高效诊断肝癌和胰腺癌的早筛模型，为癌症早筛提出了一个新策略和新方向。参考文献：[1] Sharma P, Hassan C. Artificial Intelligence and Deep Learning for Upper Gastrointestinal Neoplasia. Gastroenterology. 2022 Apr 162(4):1056-1066. doi: 10.1053/j.gastro.2021.11.040.[2] Melbye M, Wohlfahrt J, Lei U, et al. Alpha-Fetoprotein levels in maternal serum during pregnancy and maternal breast cancer incidence. J Natl Cancer Inst 2000 92:1001–5.doi:10.1093/jnci/92.12.1001 [3] Ballehaninna UK, Chamberlain RS. The clinical utility of serum CA 19-9 in the diagnosis, prognosis and management of pancreatic adenocarcinoma: An evidence based appraisal. J Gastrointest Oncol. 2012 Jun 3(2):105-19. doi: 10.3978/j.issn.2078-6891.2011.021.[6] Zhang Q, Mao Y, Lin C, et al. Mass cytometry-based peripheral blood analysis as a novel tool for early detection of solid tumours: a multicentre study. Gut. 2022 Sep 16:gutjnl-2022-327496. doi: 10.1136/gutjnl-2022-327496.

近年来，随着我国工业化及城镇化的快速发展，土壤不断遭到重金属、农药、有机物及电子废弃物等的污染。2016年，土壤污染防治行动计划的颁布，彰显了国家治理土壤污染的坚定决心。而土壤污染的防治，首要任务就是开展土壤污染情况调查，摸清家底。2017年，环保部会同农业部和国土资源部，开展了土壤污染状况详查工作，第二次进行摸底性调查，为接下来的污染防治工作建立数据基础。庞大的数据量，落实到检测实验室，就是无数个样品的检测工作。对于重金属污染物来说，意味着无数次的取样，无数次的烘干、研磨、过筛，无数次的称量、消解、定容，无数次的进样、分析、报告……对于第一线实验猿，没有什么能够比简化检测流程、提升仪器稳定性、降低仪器维护频次最能解决他们的燃眉之急了。PerkinElmer作为原子光谱领域的领先者，除了生产皮实、耐用、性能卓越的原子光谱产品以外，还以提供检测项目整体解决方案为己任，包括从独创性的前处理方法的开发，到仪器参数的优化和调谐，再到检测方法的建立，以及干扰的消除。凭借这些经验和方法，第一线实验猿可以有效提高检测效率、获得更可靠的数据，检测实验室也可以降低成本、提供更优质的检测服务。所有这些，都离不开PerkinElmer享誉业内的技术工程师团队辛勤的工作和永不枯竭的创造力。3月30日，PerkinElmer的技术支持团队特意为上海市、各区县环境监测站第一线检测人员进行了重金属污染物检测方法的培训，将常年来摸索和积累的检测方法和经验倾囊相授。首先，PerkinElmer资深原子吸收、原子发射光谱技术专家、在检测行业内享有很高声誉的杨仁康老师向大家介绍了由他独创的土壤快速消解法，较传统的电热板消解法和微波消解法具有流程简单、节约时间和试剂、有效降低本底和器皿沾污等优势。由于土壤重金属污染物的检测工作中最为繁复的就是前处理过程，这一讲座可以说是为广大第一线实验猿雪中送炭，能将他们从繁重的前处理工作中解脱出来。这种方法看似简单，实则花费了杨老师两年多的心血，因为无论是消解试剂种类和用量、时间、温度等参数的摸索，还是样品的检测结果验证，都是一个非常精细和严谨的过程，因为只要有一个关注元素无法提取出来，都会显著影响检测结果的准确性和完整性。杨老师和PerkinElmer技术团队将这种方法毫无保留地介绍给大家，充分体现了PerkinElmer时刻关注客户呼声、为改善人类和环境健康不懈努力的企业理念，也体现了PerkinElmer人专业的技术素养和宽广的胸怀。接下来，PerkinElmer资深ICP-MS技术工程师侯新伟老师向大家介绍了在ICP-MS分析过程中的技巧和心得。由于土壤样品基体复杂，样品通量大的情况下会导致仪器的维护频率增加。而PerkinElmer的NexION系列ICP-MS具备很高的基体耐受性，分析大量土壤样品时仍能够保障检测结果的稳定、可靠，这在PerkinElmer自己的实验室和客户的实验室，都得到了很好的印证。土壤样品中Cd、Ag等元素由于受到极强的质谱干扰，导致检测中很容易出现结果偏高的现象，PerkinElmer的ICP-MS拥有行业最为领先的通用池技术，使用氧气等反应气，经过参数优化，可有效去除目标元素的干扰，获得准确的检测结果。在实验中，侯老师还发现，利用NexION系列ICP-MS的智能电子稀释功能，可以实现宽达12个数量级的线性范围，土壤中的营养元素（例如4%左右的Fe）和痕量污染元素可以在一次进样中同时测定，不会导致检测器信号的饱和。这些应用性极强的干货，可以为第一线实验猿提供方法参考，以提高他们的工作效率和数据准确性。环境的放射性污染威胁在“国家环境保护‘十三五’科技发展规划纲要”中被着重提及，最近再次引人关注的福岛核电站核泄漏事件也提升了人们对于放射性污染的关注度。此次培训的最后一个内容，由PerkinElmer LST产品线资深产品经理杜建宇老师为大家带来土壤中放射性元素检测的液体闪烁分析法，拓宽了广大实验猿的知识面。所有这些培训内容，都是PerkinElmer技术团队在平时的方法开发过程中总结出的干货，我们真诚地希望我们的点滴努力，可以为广大第一线检测工作者提供最好的技术支持，让他们的检测工作变得简单。实验猿们，PerkinElmer永远急您所急，想您所想，做您所做，无时无刻不在为您殚精竭虑。PerkinElmer土壤系列研讨会/培训班，后续更精彩浙江站、海南站、陕西站……详情请咨询021-60645669，E-mail: zhen.zhang@perkinelmer.com