Proteomic profiling of formalin-fixed paraffin-embedded specimens reveals candidate intraoperative diagnostic biomarkers for Hirschsprung disease
本研究利用福尔马林固定石蜡包埋组织的蛋白质组学谱分析，鉴定了四个在神经节区域特异性表达的新型候选生物标志物（CTNNA2、EPDR1、NACAD 和 NCAM2），为巨结肠症的术中诊断提供了具有前景的工具。
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在小儿外科领域，有些疾病极其罕见，以至于研究它们就像是在试图绘制广袤无垠、空旷海洋中一座孤岛的地图。巨结肠症（Hirschsprung disease）便是其中之一，这是一种先天性疾病，婴儿出生时缺乏能够指示下肠道向前推进废物的神经细胞。由于缺乏这些细胞，肠道会发生阻塞，而唯一的治愈方法是进行手术，切除病变部分，并将健康的肠道与肛门连接起来。外科医生面临的关键挑战在于，必须准确知道健康组织在哪里结束，以及病变组织从哪里开始。如果他们遗留了哪怕一小块病变部分，手术就会失败；如果他们切除了过多的健康组织，孩子则会遭受不必要的损失。传统上，医生依靠在手术过程中通过显微镜观察组织样本，但这非常困难且并不总是精确，尤其是因为健康组织与病变组织之间的过渡带可能非常微妙，难以辨别。
为了解决这个问题，一个研究小组转向了一个存放了几十年的资源：保存在蜡中的存档组织样本。这些被称为福尔马林固定石蜡包埋（formalin-fixed paraffin-embedded）的组织是医院在手术后保存标本的标准方式。虽然这些样本几十年来一直被用于研究成年人的癌症，但它们很少被用于在罕见儿童疾病中寻找新的线索。研究人员提出了一个简单的问题：如果他们能够读取这些陈旧的蜡包埋样本的分子“指纹”，是否能找到特定的蛋白质，作为健康神经组织的清晰信号？通过分析这些样本的化学成分，他们希望找到一种生物标志物，让外科医生能够在手术过程中瞬间识别出健康的肠道，从而消除手术中的猜测。
该团队重点研究了十五名接受过巨结肠症手术的儿童。他们收集了来自这些患者的四十五份组织样本，并从三个不同的区域取样：健康的肠道、缺乏神经细胞的病变部分，以及两者交汇处那段棘手的中间地带。研究人员使用了一种将蛋白质分解成微小碎片以进行识别的高灵敏度技术，对这些样本的分子内容进行了检查。他们成功识别了超过一万种不同的蛋白质。当他们将健康组织与病变区域及过渡区进行对比时，发现了一个明显的模式。虽然大多数蛋白质差异是细微的且因儿童而异，但有十三种特定的蛋白质脱颖而出，它们在健康肠道中的丰度明显高于缺乏神经细胞的区域。
在这些蛋白质中，有四种蛋白质特别引人注目，因为它们此前从未与巨结肠症或肠道发育联系在一起。它们分别是：catenin alpha-2、mammalian ependymin-related protein 1、NAC-alpha domain-containing protein 1 以及 neural cell adhesion molecule 2。为了确认这些蛋白质是否确实是可靠的指标，研究人员对组织样本进行了视觉测试。他们使用了只有在这些特定蛋白质存在时才会发光的特殊染色剂。结果清晰且一致：这四种蛋白质在含有神经细胞的健康肠道部分呈现明亮状态，但在病变区域和过渡区则完全不存在或几乎不可见。这证实了这些蛋白质与健康神经细胞的存在紧密相关。
研究还探讨了这些蛋白质功能的宏观图景。通过将蛋白质进行功能分类，研究人员发现，健康的肠道富含与构建和维持神经连接相关的分子。这与已知关于该疾病的知识完美契合，因为巨结肠症的核心问题正是这些神经细胞的缺失。研究结果表明，健康肠道的分子特征是独特且可检测的，即使是在陈旧的保存样本中也是如此。
尽管结果令人鼓舞，但研究人员谨慎地指出，这只是初步步骤。由于该病症十分罕见，研究涉及的患者人数较少，且分析是在储存样本上进行的，而非在实际手术过程中。该团队尚未在真实的临床手术室环境中测试这些标志物，因此其直接的临床应用尚未确立。然而，这项工作证明了无需对儿童进行新的侵入性操作，即可从存档的蜡包埋组织中提取高质量的分子数据。这四种特定蛋白质的鉴定为未来的测试提供了一组新的候选对象。如果后续研究能在实时手术场景中验证这些标志物，它们最终有望为外科医生提供一种精准的生物学工具，用以区分健康组织与病变组织，确保每个孩子都能接受恰到好处的手术。
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