胰腺癌的代謝組學(xué)研究進(jìn)展

馬曉梅，李龍泉，劉敏，王玉平，郭慶紅

(蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，蘭州 730000)

胰腺癌是世界上最致命的惡性腫瘤之一。據(jù)估計(jì)，2020年美國(guó)胰腺癌在男性與女性癌癥新發(fā)病例中分別居第10位和第9位，占新發(fā)病例總數(shù)的3%,而癌癥相關(guān)死亡人數(shù)中，胰腺癌居第4位，占癌癥相關(guān)死亡總?cè)藬?shù)的8%[1]。目前，胰腺癌的主要治療手段為手術(shù)切除，然而由于其早期診斷困難，80%～85%的患者在發(fā)現(xiàn)時(shí)已進(jìn)展為局部晚期或轉(zhuǎn)移狀態(tài)，失去了最佳治療時(shí)機(jī)，同時(shí)胰腺癌在放療和化療時(shí)存在不敏感或耐藥的現(xiàn)象[2]。胰腺癌的預(yù)后非常差，癌癥各發(fā)展階段平均5年生存率為9%，而遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的胰腺癌5年生存率僅為3%[1]。早期發(fā)現(xiàn)的胰腺癌患者的生存率遠(yuǎn)高于晚期診斷的患者[3]，在可切除時(shí)期發(fā)現(xiàn)胰腺癌，可使患者的生存率提高30%～40%[4]。血清糖類抗原(carbohydrate antigen，CA)19-9是目前美國(guó)食品藥品管理局批準(zhǔn)用于胰腺癌診斷的生物標(biāo)志物，但其敏感性和特異性均不高[4]。代謝紊亂是腫瘤的特征，癌癥患者與正常人之間有巨大的代謝差異，因此利用代謝組學(xué)發(fā)現(xiàn)差異代謝分子作為新的腫瘤標(biāo)志物來(lái)早期診斷胰腺癌，并在分子水平上尋找針對(duì)胰腺癌的新治療方式已成為研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)就胰腺癌的代謝組學(xué)研究進(jìn)展予以綜述。

1 代謝組學(xué)概述

代謝組學(xué)是對(duì)內(nèi)源性代謝物的定性和定量分析，通過(guò)核磁共振光譜或質(zhì)譜來(lái)檢測(cè)細(xì)胞、組織及生物液中的小分子代謝產(chǎn)物，并跟蹤特定代謝產(chǎn)物的變化，來(lái)進(jìn)一步推導(dǎo)生物體的生理或病理狀態(tài)[3,5]。代謝組學(xué)能尋找潛在的可用于疾病診斷、治療反應(yīng)和預(yù)后的生物標(biāo)志物，與基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)及蛋白質(zhì)組學(xué)等多種組學(xué)技術(shù)一起被廣泛應(yīng)用于癌癥研究[6]。在基因組-蛋白質(zhì)組-代謝組的順序中生物信號(hào)被逐級(jí)放大，代謝組學(xué)最接近表型，因此代謝組學(xué)診斷標(biāo)志物會(huì)更敏感[7-8]。代謝組學(xué)可用的標(biāo)本包括血液[9]、組織[10]、尿液[11]、糞便[12]、膽汁[13]、唾液[14-15]及腸道微生物群[16]等，這些標(biāo)本的獲取相對(duì)容易，且大多是非侵入性的。

2 胰腺癌的代謝紊亂

腫瘤的組織致密，血液供應(yīng)不良，存在高氧化及炎癥反應(yīng)，在惡劣的生長(zhǎng)環(huán)境下，腫瘤細(xì)胞為滿足快速繁殖，必須要改變自身代謝[10,17]。腫瘤的發(fā)生一般起始于抑癌基因的丟失和(或)癌基因的表達(dá)，而基因的改變也會(huì)導(dǎo)致代謝的變化。胰腺癌的高危因素(如慢性胰腺炎、吸煙、酗酒、肥胖和2型糖尿病)均與代謝紊亂有關(guān)[18]。所以，癌細(xì)胞與正常分化細(xì)胞有著不同的代謝特征，最終表現(xiàn)為代謝小分子質(zhì)和量的改變。代謝組學(xué)試圖尋找胰腺癌患者與正常人體內(nèi)具有明顯差異的代謝小分子，并將其作為篩選早期胰腺癌患者或監(jiān)測(cè)胰腺癌患者疾病進(jìn)展以及預(yù)測(cè)患者治療反應(yīng)的生物標(biāo)志物。這種診斷方式不僅可以更早期、更準(zhǔn)確地診斷疾病，而且還能減少侵入性檢查的傷害[5,16,19]。關(guān)于胰腺癌代謝組學(xué)的研究證明，參與糖、脂肪、蛋白質(zhì)、膽堿和核酸代謝途徑的小分子物質(zhì)有將胰腺癌患者與正常人或良性胰腺疾病患者區(qū)分開(kāi)的潛力[20]。

2.1氨基酸代謝 氨基酸是體液代謝組學(xué)中最常用的診斷標(biāo)志物，其水平變化與胰腺癌的危險(xiǎn)因素(肥胖和胰島素抵抗)相關(guān)[8]。胰腺癌患者標(biāo)本中水平升高的氨基酸有絲氨酸、異亮氨酸等[21]；水平降低的氨基酸有谷氨酰胺[6,8-9,22]、組氨酸[8-9,21]、谷氨酸[22]、苯丙酸[22]、色氨酸[22]、精氨酸[22]、纈氨酸[8]、丙氨酸[8]、脯氨酸[8]、天冬酰胺[8]、酪氨酸[8]、賴氨酸[8]、5-羥色氨酸[10]等。在低血糖條件下，胰腺癌細(xì)胞會(huì)利用脂肪酸和氨基酸來(lái)代替葡萄糖參與三羧酸循環(huán)產(chǎn)生能量，如谷氨酰胺常通過(guò)谷氨酰胺分解途徑來(lái)產(chǎn)生能量[6]，這可能是胰腺癌患者血清內(nèi)一些氨基酸水平降低的原因。研究顯示，在癌細(xì)胞中谷氨酰胺的利用率增加，谷氨酰胺作為主要生物能量來(lái)促進(jìn)癌細(xì)胞合成代謝過(guò)程，這種現(xiàn)象稱為“谷氨酰胺上癮”，而這種代謝重編程可能是致癌基因Kras及MYC所調(diào)控[23-24]。Mizuno等[21]的研究顯示，用血漿游離氨基酸(絲氨酸、異亮氨酸、組氨酸、天冬酰胺、丙氨酸和色氨酸)計(jì)算的多變量指標(biāo)有在糖尿病患者中篩查胰腺癌的潛力。前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，血漿支鏈氨基酸(即異亮氨酸、亮氨酸和纈氨酸)水平升高與胰腺癌的未來(lái)發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[18,25]。以往文獻(xiàn)報(bào)道，支鏈氨基酸的預(yù)測(cè)價(jià)值在診斷前2～5年最為突出[26]，而Katagiri等[25]研究認(rèn)為，支鏈氨基酸的水平在胰腺癌診斷前10年才會(huì)有明顯的升高。但也有研究并未觀察到病例和對(duì)照者之間血漿支鏈氨基酸的差異[9]，可能是試驗(yàn)方法的不同或個(gè)體差異造成。肥胖、胰島素抵抗的惡化和糖尿病的發(fā)展均會(huì)引起支鏈氨基酸水平的變化，而這些均是胰腺癌的危險(xiǎn)因素[25]。有研究表明，胰腺癌細(xì)胞可能利用支鏈氨基酸作為脂肪酸合成的碳源，故破壞支鏈氨基酸代謝的酶將抑制腫瘤生長(zhǎng)[19]。這些研究結(jié)果提示，氨基酸可能作為胰腺癌的診斷標(biāo)志物或新的治療靶點(diǎn)。

2.2脂質(zhì)代謝 癌細(xì)胞的快速增殖需要大量的脂質(zhì)來(lái)合成生物膜，因此癌細(xì)胞脂質(zhì)的外源性攝入量和內(nèi)源性合成量增加，研究表明癌細(xì)胞中有關(guān)脂質(zhì)合成酶的水平升高[19]。甘油磷脂是細(xì)胞膜的重要組成部分，而溶血磷脂是甘油磷脂的代謝中間產(chǎn)物。研究證明，胰腺癌患者血漿溶血磷脂水平下降，提示溶血磷脂可以降低胰腺癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，而溶血磷脂水平的降低可能因?yàn)橐认侔┘?xì)胞對(duì)溶血磷脂的分解代謝增加以及癌癥伴隨的肝功能異常造成[10,18,27-30]。不同類型的甘油磷脂(主要為磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺)增減趨勢(shì)不同，如磷脂酰膽堿(16∶0/16∶0)、磷脂酰乙醇胺(16∶0/18∶1)水平上升[10,27]，磷脂酰膽堿(18∶1/18∶4)和磷脂酰乙醇胺(22∶6/16∶0)水平下降[18]。膽汁酸是膽汁的重要成分，有證據(jù)表明膽汁酸在胃腸道惡性腫瘤的發(fā)展中起重要作用，胰腺癌患者血清內(nèi)的?；悄懰?、膽汁酸、甘膽酸水平明顯升高，故血清膽汁酸可能成為鑒別胰腺癌患者的重要診斷標(biāo)志物[22,31]。Wood[32]研究表明，內(nèi)源性超長(zhǎng)鏈二羧酸(28∶4)在胰腺癌患者血漿中的水平降低，給癌癥患者補(bǔ)充這種脂質(zhì)，可能會(huì)延緩或防止癌癥。此外，胰腺癌患者體內(nèi)二酰甘油、三酰甘油以及鞘磷脂水平也均降低[10,27]。這些脂質(zhì)水平的變化將來(lái)可能能應(yīng)用于胰腺癌的早期診斷及治療。

2.3能量代謝 正常細(xì)胞只在氧氣缺乏的情況下才會(huì)進(jìn)行無(wú)氧糖酵解。而腫瘤細(xì)胞即使在氧氣充足的條件下也會(huì)進(jìn)行無(wú)氧糖酵解，將葡萄糖代謝為乳酸，癌細(xì)胞的這種代謝特性被稱為Warburg效應(yīng)[33]。Warburg效應(yīng)可以利用糖酵解的中間產(chǎn)物來(lái)大量合成核酸、脂類及蛋白質(zhì)，滿足腫瘤快速生長(zhǎng)的需要[31]。通過(guò)Warburg效應(yīng)腫瘤細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生大量乳酸，使局部組織pH值降低，刺激腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。乳酸脫氫酶產(chǎn)生乳酸的速率與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展呈正相關(guān)[34]。研究表明，丙酮酸激酶M2在胰腺癌組織中過(guò)表達(dá)，這可能是Warburg效應(yīng)發(fā)生的機(jī)制之一[35]。另一項(xiàng)研究顯示，轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β可以增加細(xì)胞的糖酵解，抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β可減弱胰腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力[36]。參與轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β信號(hào)通路的Smad基因在胰腺癌中普遍失活(50%～60%)，而Liang等[37]通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，在Smad基因缺失的胰腺癌中，糖酵解途徑中的第一個(gè)ATP生成酶——磷酸甘油酸激酶1表達(dá)上調(diào)，繼而增強(qiáng)癌細(xì)胞中的Warburg效應(yīng)。另外，一項(xiàng)對(duì)胰腺癌細(xì)胞衰老機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)，衰老胰腺癌細(xì)胞的線粒體代謝出現(xiàn)明顯異常，癌細(xì)胞線粒體內(nèi)肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1C活性降低，從而使胰腺癌細(xì)胞能量代謝異常，導(dǎo)致細(xì)胞衰老及凋亡，這個(gè)發(fā)現(xiàn)提示可通過(guò)抑制肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1C來(lái)誘導(dǎo)腫瘤衰老，為胰腺癌的治療提供新思路[38]。

2.4微生物代謝 人的消化系統(tǒng)內(nèi)寄居著種類繁多的微生物，如腸道微生物群和口腔微生物群，它們能影響人的體重和消化能力，幫助機(jī)體抵御感染和自身免疫疾病。研究表明，有害微生物可以通過(guò)不同機(jī)制來(lái)引發(fā)癌癥，而某些益生菌可能會(huì)抑制腫瘤的發(fā)生[39-40]。有研究證實(shí)，胰腺癌患者的口腔微生物組成有顯著變化，這些有明顯異常的微生物可能直接參與了胰腺癌的發(fā)生與進(jìn)展[41]。口腔微生物的變化常發(fā)生于牙周病患者，而研究證實(shí)牙周病患者胰腺癌的發(fā)病率增加[42]。Farrell等[43]通過(guò)檢測(cè)唾液來(lái)比較胰腺癌患者與正常人的口腔微生物群，發(fā)現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)奈瑟氏菌和米氏鏈球菌存在明顯差異。Kita等[40]的研究結(jié)果顯示，干酪乳桿菌可通過(guò)分泌高鐵色素來(lái)促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的凋亡，從而抑制胰腺癌的發(fā)生與進(jìn)展。以上研究結(jié)果提示，微生物可能通過(guò)其代謝影響腫瘤的發(fā)生，可成為胰腺癌診斷及治療的新靶點(diǎn)。

3 代謝組學(xué)在胰腺癌中的應(yīng)用

3.1胰腺癌的早期診斷與鑒別診斷 胰腺癌的早期診斷是臨床的一大難題，目前臨床上診斷的胰腺癌多處于中晚期，已失去最佳治療機(jī)會(huì)，因此早期識(shí)別胰腺癌是提高患者生存率的關(guān)鍵。胰腺癌的發(fā)生過(guò)程很漫長(zhǎng)，至少需要10年才會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移，這為臨床早期發(fā)現(xiàn)胰腺癌提供了機(jī)會(huì)[10]。胰腺上皮內(nèi)瘤變已被確認(rèn)是胰腺癌的癌前病變，但目前臨床尚未有可以檢測(cè)胰腺上皮內(nèi)瘤變的有效方法[10]。在一項(xiàng)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因小鼠胰腺上皮內(nèi)腫瘤的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，學(xué)者發(fā)現(xiàn)隨著胰腺上皮內(nèi)瘤變由低級(jí)別發(fā)展到高級(jí)別，小鼠體內(nèi)的丙氨酸/乳酸信號(hào)強(qiáng)度比逐漸降低，提示丙氨酸/乳酸信號(hào)強(qiáng)度比可用于發(fā)現(xiàn)胰腺癌癌前病變[34]。Unger等[10]用由溶血磷脂酰膽堿(0∶0/18∶2)、磷脂酰膽堿(16∶0/16∶0)、磷脂酰膽堿(18∶0/22∶4)、磷脂酰膽堿(17∶0/0∶0)、丹參素(D18∶1/16∶0)和5-羥色氨酸6種代謝物構(gòu)成的診斷標(biāo)志物組合可區(qū)分早期胰腺癌和良性胰腺疾病，其準(zhǔn)確率高于95%。一項(xiàng)臨床研究對(duì)可切除胰腺癌與非胰腺癌患者的胰液樣本進(jìn)行了分析，共找出18種差異代謝物，其中胰腺癌患者樣本中糖酵解最終產(chǎn)物乳酸水平顯著升高；隨后，學(xué)者在包含106例樣本的隊(duì)列研究中證實(shí)，胰液中的乳酸水平可以區(qū)分胰腺癌與非胰腺癌患者[44]。一項(xiàng)隊(duì)列研究對(duì)92例胰腺癌患者和56名健康志愿者的尿液代謝產(chǎn)物進(jìn)行分析，確定了由6種代謝物(葫蘆巴堿、乙醇酸、馬尿酸鹽、肌酸、肌醇和羥丙酮)組成的診斷標(biāo)志物組合，并驗(yàn)證了該標(biāo)志物組合對(duì)早期胰腺癌患者具有很好的診斷潛力[45]。另外，F(xiàn)arrell等[43]用細(xì)長(zhǎng)奈瑟氏菌和米氏鏈球菌來(lái)鑒別胰腺癌患者與健康人，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其靈敏度為96.4%，特異度為82.1%。胰腺癌和遠(yuǎn)端膽管癌解剖學(xué)位置相鄰，均可引起肝外梗阻性膽汁淤積，由于它們具有相似的癥狀和影像學(xué)表現(xiàn)，故臨床很難鑒別。有研究者試圖通過(guò)尋找差異代謝物來(lái)區(qū)分胰腺癌、遠(yuǎn)端膽管癌和位于胰頭的其他良性病變，結(jié)果顯示胰腺癌和遠(yuǎn)端膽管癌患者膽汁中的磷脂酰膽堿水平均降低，且胰腺癌患者的血清溶血磷脂酰膽堿水平明顯低于膽管癌患者[13]。另有研究提出，由酰肉堿(16∶0)、神經(jīng)酰胺(D18∶1/24∶0)、磷脂酰膽堿(20∶0/0∶0)和(O-16∶0/20∶3)、溶血磷脂酰膽堿(20∶0/0∶0)和(0∶0/20∶0)、溶血磷脂酰乙醇胺(P-18∶2/0∶0),鞘磷脂(d18∶2/22∶0) 和(d18∶2/23∶0)以及CA19-9組成的診斷標(biāo)志物組合有助于胰腺癌和遠(yuǎn)端膽管癌的鑒別診斷[46]。

3.2監(jiān)測(cè)胰腺癌的進(jìn)展與轉(zhuǎn)移 胰腺癌的進(jìn)展在臨床上可分為4個(gè)階段：可切除、臨界可切除、局部晚期和轉(zhuǎn)移，準(zhǔn)確判斷腫瘤的分期可為患者選擇最合適的治療方式，避免無(wú)效或過(guò)度治療帶來(lái)的傷害。腫瘤的發(fā)展常伴有代謝的改變，所以可根據(jù)代謝分子的動(dòng)態(tài)變化來(lái)監(jiān)測(cè)胰腺癌的進(jìn)展與轉(zhuǎn)移。在關(guān)于胰腺癌轉(zhuǎn)移的代謝驅(qū)動(dòng)因素研究中，Rozeveld等[47]報(bào)道，癌基因KRAS通過(guò)調(diào)節(jié)激素敏感脂肪酶控制細(xì)胞中脂滴的儲(chǔ)存和利用，在胰腺癌細(xì)胞中，KRAS-激素敏感脂肪酶軸的破壞會(huì)使細(xì)胞中儲(chǔ)存過(guò)多的脂滴，而過(guò)量的脂肪酸增強(qiáng)了癌細(xì)胞的生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移能力。另有研究指出，谷氨酰胺缺乏引起的營(yíng)養(yǎng)應(yīng)激會(huì)通過(guò)上調(diào)相關(guān)調(diào)節(jié)因子Slug來(lái)誘導(dǎo)胰腺導(dǎo)管腺癌細(xì)胞上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，進(jìn)而增強(qiáng)癌細(xì)胞的侵襲與遷移能力[48]。在尋找監(jiān)測(cè)癌癥轉(zhuǎn)移的生物標(biāo)志物方面，有研究發(fā)現(xiàn)琥珀酸和葡萄糖酸具有很強(qiáng)的監(jiān)測(cè)胰腺癌進(jìn)展和轉(zhuǎn)移的能力[31]。Tumas等[8]觀察發(fā)現(xiàn)，血漿組氨酸水平與胰腺癌分期呈顯著負(fù)相關(guān)，并觀察到酪氨酸、脯氨酸、甘氨酸、精氨酸、絲氨酸和蘇氨酸水平從胰腺癌第一階段到第四階段的U型變化曲線。一項(xiàng)對(duì)胰腺癌患者血清外泌體的代謝分析發(fā)現(xiàn)，溶血磷脂酰膽堿(22∶0)、磷脂酰膽堿(P-14∶0/22∶2)和磷脂酰乙醇胺(16∶0/18∶1)與胰腺癌腫瘤分期有關(guān)，CA19-9、CA242和胰腺癌腫瘤直徑有關(guān)[27]。隨著更多研究的深入，這些標(biāo)志物可能在臨床監(jiān)測(cè)胰腺癌的進(jìn)展與轉(zhuǎn)移方面起重要作用。

3.3研發(fā)胰腺癌靶向藥物及預(yù)測(cè)治療反應(yīng) 胰腺癌對(duì)現(xiàn)有放化療具有很高的耐藥及抵抗性，且現(xiàn)階段臨床缺少針對(duì)胰腺癌的靶向治療藥物，因此胰腺癌的治愈率不甚理想。而代謝組學(xué)作為一種研究工具可用于研究藥物的作用機(jī)制、作用靶點(diǎn)及治療效果，并進(jìn)一步探討更加精準(zhǔn)的治療方法，避免無(wú)效治療帶來(lái)的沉重負(fù)擔(dān)，同時(shí)通過(guò)及時(shí)有效的靶向治療提高患者生存率。Liu等[2]用細(xì)胞代謝組學(xué)的方法研究了小檗堿對(duì)胰腺癌的治療作用，結(jié)果表明小檗堿通過(guò)影響線粒體中檸檬酸的代謝和運(yùn)輸來(lái)抑制胰腺癌細(xì)胞的存活及轉(zhuǎn)移，提示檸檬酸可能成為胰腺癌治療的新靶點(diǎn)。Warburg效應(yīng)是腫瘤細(xì)胞的能量代謝特性，也是一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)，已有臨床試驗(yàn)證實(shí)作用于糖酵解限速酶——6-磷酸果糖激酶-2/果糖-2,6-二磷酸酶3的抑制劑PFK-158對(duì)晚期胰腺癌患者有益處[49]。同時(shí)在一項(xiàng)胰腺癌細(xì)胞與動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)中，研究者從代謝組學(xué)層面證實(shí)了一種植物種子提取物——水飛薊賓可通過(guò)誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞的整體代謝重編程，下調(diào)糖酵解關(guān)鍵酶的表達(dá)來(lái)抑制胰腺癌細(xì)胞的葡萄糖攝取和乳酸釋放，進(jìn)而抑制胰腺癌細(xì)胞和動(dòng)物模型的細(xì)胞生長(zhǎng)和惡病質(zhì)特性[50]。快速分裂的癌細(xì)胞以谷氨酰胺作為主要能量來(lái)源，因此利用靶向藥物來(lái)干擾谷氨酰胺代謝進(jìn)而抑制腫瘤的生長(zhǎng)是癌癥治療的新方向。Elgogary等[51]將谷氨酰胺酶抑制劑——BPTES(bis-2-(5-phenylaceta-mido-1,2,4-thiadiazol-2-yl)ethyl sulfide)封裝在納米顆粒中來(lái)治療胰腺癌小鼠模型，結(jié)果證明BPTES納米顆粒有抗腫瘤效果。且該實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，谷氨酰胺酶被抑制后仍存活的腫瘤細(xì)胞依賴糖酵解和糖原合成，因此實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步用可抑制糖酵解的藥物——二甲雙胍與BPTES納米顆粒聯(lián)合治療，結(jié)果證實(shí)聯(lián)合治療較單藥治療更能有效抑制腫瘤生長(zhǎng)。目前，以吉西他濱為主的化療方案是治療胰腺癌的標(biāo)準(zhǔn)方案，然而由于化療耐藥等原因，大部分患者最終治療失敗。因此，亟須尋找生物標(biāo)志物來(lái)提前評(píng)估患者對(duì)吉西他濱化療的反應(yīng)，根據(jù)評(píng)估結(jié)果決定是否采取化療，可最大程度避免無(wú)效治療[52]。研究報(bào)道，吉西他濱耐藥胰腺癌細(xì)胞能夠?qū)⑻紡钠咸烟谴x途徑中轉(zhuǎn)移到核苷酸合成途徑中，使核苷酸的合成增加，而大量合成的核苷酸通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制吉西他濱使癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱耐藥[53]。另有研究表明，3-羥基己二酸、D-半乳糖、溶血磷脂酰膽堿和十四烯酰-L-肉堿[54]以及包括乳酸、脯氨酸和焦谷氨酸在內(nèi)的19種標(biāo)志性代謝物[52]可以作為有效指標(biāo)來(lái)預(yù)測(cè)胰腺癌患者對(duì)化療的反應(yīng)。

4 目前研究存在的問(wèn)題

4.1樣本量不足 很多關(guān)于胰腺癌代謝組學(xué)的研究由于樣本量不足，產(chǎn)生的結(jié)果信服力不夠，極有可能產(chǎn)生虛假結(jié)果[16,30]。胰腺癌是一種異質(zhì)性很強(qiáng)的疾病，需要大量的樣本來(lái)確保結(jié)果有足夠的代表性。此外，研究樣本被分成獨(dú)立的發(fā)現(xiàn)隊(duì)列和驗(yàn)證隊(duì)列，進(jìn)一步使所需樣本的數(shù)量增加。然而，胰腺癌發(fā)病率很低(在美國(guó)為10/100 000人)[10]，很難去收集足夠數(shù)量的樣本。為解決該難題，研究者可考慮多中心合作來(lái)增加樣本量[55]，以提高研究的質(zhì)量和結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.2混雜因素較多 代謝物受到許多因素的影響，包括年齡、性別、黃疸、藥物、合并癥、晝夜節(jié)律、生活方式及環(huán)境等，晚期胰腺癌患者的血清代謝物會(huì)在一天之內(nèi)發(fā)生重要變化。但現(xiàn)有研究尚未完全考慮這些混雜因素，甚至有些其他混雜因素尚未被發(fā)現(xiàn)，這使得研究結(jié)果的有效性無(wú)法保證。這可能是同一類型的研究，會(huì)出現(xiàn)不同結(jié)果或得出相反結(jié)論的重要原因。因此，研究者在進(jìn)行相關(guān)研究時(shí)應(yīng)充分考慮并校正這些混雜因素[30,46]。

4.3對(duì)早期癌癥的診斷價(jià)值不明 代謝組學(xué)運(yùn)用于胰腺癌診斷的最大意義為篩選出高?；蛟缙诨颊?，以提高胰腺癌的存活率。而目前研究中納入的一般為用現(xiàn)有方法明確診斷為胰腺癌甚至已進(jìn)入晚期的患者，這些研究結(jié)果中的代謝變化可能是癌癥進(jìn)展、生活方式的改變及治療造成[18]。研究顯示，在發(fā)現(xiàn)隊(duì)列中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的差異代謝產(chǎn)物并不能在驗(yàn)證隊(duì)列中篩選出早期胰腺癌患者[10,20]。所以，需進(jìn)一步的大型隊(duì)列研究來(lái)驗(yàn)證這些差異表達(dá)代謝物是否能篩選出早期患者。但是對(duì)于低發(fā)病率的胰腺癌進(jìn)行隊(duì)列研究的成本高、可行性低，這是目前研究面臨的一大困難。

5 小 結(jié)

胰腺癌癥狀出現(xiàn)晚且特異性較低，早期診斷困難，難以與胰腺良性病變或遠(yuǎn)端膽管癌有效鑒別，錯(cuò)過(guò)最佳手術(shù)時(shí)機(jī)的概率很大，而化療僅有助于輕微延長(zhǎng)生存期，且有很高的耐藥性[15]。因此，胰腺癌是預(yù)后最差的惡性腫瘤之一，是臨床亟須解決的一大難題。代謝組學(xué)作為一種新的研究工具，通過(guò)監(jiān)測(cè)低分子量?jī)?nèi)源性代謝物的質(zhì)和量來(lái)反映生物體的疾病狀態(tài)[56]，在胰腺癌的早期診斷、鑒別診斷、治療及疾病進(jìn)展和術(shù)后管理、預(yù)后等方面具有重要作用。目前代謝組學(xué)的研究雖取得了一定進(jìn)展，但仍缺乏統(tǒng)一的研究標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果，存在許多不足。相信隨著研究的不斷深入，與代謝組學(xué)相關(guān)的診斷標(biāo)志物將在胰腺癌及其他癌癥的診治過(guò)程中發(fā)揮重要作用。