胰腺癌N-聚糖与ECM肽空间分布图谱揭示肿瘤微环境调控新机制

本研究由华盛顿大学胰腺癌SPORE项目团队利用MALDI-MSI和LC-MS/MS技术，首次系统绘制了胰腺导管腺癌(PDAC)原发灶、转移灶及癌前病变中N-聚糖和ECM肽的空间分布图谱，发现双分型N-乙酰葡糖胺结构与肿瘤侵袭前沿的特异性关联，揭示转移灶ECM蛋白组与原位组织微环境的相似性，为靶向肿瘤微环境治疗提供新视角。

胰腺导管腺癌（PDAC）以其显著的促纤维增生性间质反应和异常的N-聚糖谱（N-glycome）为特征。基质胶原通过调节免疫微环境、限制营养/氧气扩散、介导化疗耐药及促进肿瘤进展与转移发挥关键作用。癌细胞N-糖基化失调同样助推免疫逃逸和肿瘤扩散。尽管这些组分在癌症 pathogenesis 中至关重要，但人们对PDAC肿瘤微环境中各类基质胶原、细胞外基质（ECM）蛋白及N-聚糖的空间分布格局仍知之甚少。

本研究采用基质辅助激光解吸电离-质谱成像（MALDI-MSI）联用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术，与华盛顿大学Siteman癌症中心胰腺癌SPORE项目合作，系统分析了10例原发PDAC、28例非配对肝/肺转移灶以及包含1,060例样本的胰腺疾病组织芯片（含正常组织、胰腺炎、各类癌前病变及PDAC样本）。经PNGaseF糖苷酶消化后，通过MALDI-MSI检测到214种释放的N-聚糖及其空间分布；后续采用III型胶原酶消化并通过肽段MALDI-MS实现定位，另通过溶液酶解与LC-MS/MS鉴定到4,187条ECM推定肽段。

空间分析显示，ECM肽段与N-聚糖依据多重免疫组化结果与特定病理特征共定位：携带双分型N-乙酰葡糖胺（bisecting N-acetylglucosamine）结构的N-聚糖特异性分布于肿瘤侵袭前沿和免疫细胞浸润簇；而IV型和VI型胶原形成的特殊结构则包裹肿瘤区域并在免疫细胞周围构建基质巢。肺/肝转移灶的N-糖基化模式与原发瘤一致，但ECM蛋白组却呈现差异且更近似于转移原位组织特征。经确认的ECM肽段中脯氨酸羟基化等翻译后修饰程度存在异质性，可能影响基质稳定性和沉积过程。

该研究首次从分子层面可视化胰腺疾病从良性到转移性PDAC的演进过程，为将PDAC的N-聚糖组与ECM蛋白组关联患者生存、治疗反应及其他临床变量奠定基础。