论文题目：Urinary extracellular vesicle N-glycomics identifies diagnostic glycosignatures for bladder cancer

期刊名称：Nature Communications

成果所有人：陆豪杰课题组

论文发表时间：2025年03月07日

致谢平台或仪器：MALDI-TOF/TOF-MS-rapileX 、Thermo Scientific™ Orbitrap Eclipse™ Tribrid™ mass spectrometer

优秀案例分享：

膀胱癌（BC）是泌尿系统最常见的恶性肿瘤，现有诊断方式如膀胱镜、尿液细胞学及影像学检查存在侵入性强或灵敏度不足等局限，亟需开发无创且精准的新型标志物。细胞外囊泡（EVs）因其来源明确、稳定性高并携带多种生物分子，近年来成为液体活检的重要研究方向。尿液EV可直接反映泌尿系统状态，而糖基化在肿瘤发生与免疫逃逸中具有关键作用，但目前针对尿液EV糖基化的系统研究仍然缺乏。本研究基于这一科学空白，创新性地以尿液EV的N-糖组作为无创诊断切入点，并利用高通量质谱技术开展大规模系统分析。本研究基于 Bruker MALDI-TOF/TOF-MS rapifleX 质谱仪器建立了高通量N-糖组流程，并构建迄今规模最大的膀胱癌糖基化临床研究队列（n = 333），涵盖膀胱癌患者、良性泌尿疾病患者、其他泌尿恶性肿瘤患者及健康对照。在高通量糖组检测基础上，共鉴定 252 种尿液EV N-糖，并发现膀胱癌患者的EV中存在高分支N-糖显著减少、岩藻糖化水平降低、唾液酸化水平升高等关键特征。进一步筛选出的差异N-糖通过机器学习构建诊断模型，在两个独立验证队列中的AUC分别达到 0.88 与 0.86，表现出优异的诊断区分能力，提示尿液EV N-糖组具有成为无创标志物的潜力。为深入理解糖基化改变的生物意义，本研究进一步依托 Thermo Scientific Orbitrap Eclipse™ Tribrid™ 平台开展EV糖蛋白质组学研究，共鉴定 7787 个糖型、1286 条糖肽和 1336 个糖基化位点。结果显示，携带癌相关N-糖特征的EV糖蛋白显著富集于免疫调控、补体和凝血级联等关键生物通路，揭示其可能参与肿瘤免疫微环境重塑。综上，本研究系统构建了尿液EV的N-糖组全景图谱并验证其在膀胱癌诊断中的应用潜力，通过结合糖组学与糖蛋白质组学的深度解析，揭示了癌症相关糖基化改变的分子基础。相关成果为开发基于尿液EV的无创糖组学标志物奠定了坚实基础，也为其它癌种及疾病的液体活检研究提供了可借鉴的技术路径与科学框架。