Pediatr Blood Cancer.》王华教授团队应用超快三维荧光成像取得婴儿血管瘤临床检测标志物研究最新成果

2024.05.27

2024年3月19日，重庆医科大学附属儿童医院王华教授团队在《Pediatric Blood & Cancer》期刊上发表了题为“Serum apelin as a potential biomarker for infantile hemangiomas”的论文，该研究结合生物信息学分析与临床患儿组织及血清样品验证揭示了外周血Apelin作为婴儿血管瘤（IHs）临床标志物的潜力。长光辰英核心产品——S3000转盘共聚焦显微镜，凭借快速成像优势有幸为本研究中IHs病理切片中Apelin、APJ等抗体的免疫荧光观察提供了有力工具。

一、研究背景

婴儿血管瘤(Infantile hemangiomas, IHs)是一种发生在婴儿期的良性血管肿瘤，其特点是肿瘤早期快速增殖，随后自发消退。早期的IHs因临床表现不典型，与其他皮肤血管疾病容易混淆，特别是鲜红斑痣、先天性血管瘤等血管性疾病，需要医生后期长时间的门诊随访，依据皮损的动态变化才能准确诊断及给出治疗。目前，临床上把IHs来源的内皮细胞(HemECs)中稳定表达的葡萄糖转运蛋白-1 (GLUT-1)作为诊断IHs的免疫组织化学标志物金标准。但GLUT-1的临床应用受到其仅存在于瘤体病变组织，如若检测必需切除瘤体组织的限制，无法满足临床方便且无创的生物标志物的要求。因此，对于IHs标志物的研究重点转向了无创的分泌细胞因子，其中血管内皮生长因子(VEGF)既往被广泛认为是IHs的潜在生物标志物，但近年来的报道中，发现VEGF的非特异性及其在临床的应用并不可靠。因此本研究通过IHs公共数据库的生物信息学分析结合临床组织病理学免疫荧光染色和血清Elisa检测，挖掘更适合临床应用的IHs标志物。

二、实验方法

研究首先通过公共数据库GEO获取了IHs的瘤体组织bulk测序数据，经过生物信息学分析，包括差异分析、GO富集分析及PPI蛋白互作分析，最终锁定了Apelin与APJ基因在IHs组中显著上调。接着，通过免疫荧光染色确定Apelin与APJ蛋白在IHs等相关疾病病理切片中的位置。另外，根据临床IHs患者和健康婴幼儿的外周血清Elisa检测，验证血清中Apelin作为IHs临床标志物的潜力。

三、结果

首先，生物信息学分析结果中显示，相较于健康的婴幼儿，Apelin与APJ基因在IHs患者中显著上调（图1A），并通过蛋白互作网络（PPI）表明Apelin与APJ蛋白之间有互作（图1C）。

图1 生物信息学分析结果

A：差异分析火山图，横坐标为差异倍数取2的对数；纵坐标为假设检验P-Value值取10的对数；B：PPI网络显示蛋白间相互作用

其次，文章对病理科既往诊断的IHs(普萘洛尔治疗前后)、毛细血管畸形（CMs）、静脉畸形(VM)、化脓性肉芽肿(PGs)、卡波西样血管内皮瘤 (KHE) 病理切片，分别采用抗人CD31、Apelin、APJ的一抗荧光抗体进行染色。通过HOOKE S3000观察各蛋白的免疫荧光，并统计了荧光强度，确定了Apelin蛋白在IHs患者中的大量荧光反应（图2）。

图2 Apelin在IHs中有特异性表达免疫荧光结果及荧光光强统计

A：CD31(红色)和Apelin(绿色)在IHs、毛细血管畸形、静脉畸形、化脓性肉芽肿和卡波西样血管内皮瘤组织切片中的免疫荧光染色。细胞核用DAPI反染(蓝色)；B：Apelin在上述切片中的荧光强度统计；C：IHs治疗前后Apelin免疫荧光染色；D：Apelin在IHs治疗前后荧光强度统计；字体颜色对应荧光颜色

四、结论

综上所述，该研究先利用生物信息学方法对IHs 患儿的bulk转录组测序进行了分析，聚焦了Apelin在IHs患儿的瘤体组织中高表达，然后通过临床患儿切片的免疫荧光染色确定了Apelin蛋白在IHs患者中的大量存在，最后通过IHs患儿外周血清检测验证作为生物标记物的潜力，为临床IHs的早期筛查和临床治疗提供了新的认识和思路。

原文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38602300/

五、辰英价值

S3000采用三条纹转盘共聚焦成像技术，配合电动Z轴快速扫描，大大提高成像速度，满足活细胞动态观察研究需求。致力于为细胞生物学、微生物学、发育生物学、神经生物学及植物学等领域研究提供快速三维荧光成像的有力工具。该仪器采用LED面光源激发光线更均匀，光毒性、光漂白性大大降低，适合连续观测。采用紧凑的共聚焦光路设计，仪器外形更小巧；无需庞大空间也可安装，共聚焦模块可灵活耦合在正置、倒置、体式等各种显微镜上，适应不同应用场景。

六、研究团队介绍

王华，重庆医科大学儿童医院皮肤科主任，皮肤性病学教研室主任，重庆市激光医学研究应用中心副主任，教授/主任医师，博士研究生导师。

2006~2007年在德国波恩大学医学院皮肤及变态反应科从事变态反应临床和特应性皮炎的基础研究。兼任国际皮肤病学会（ISD）委员，中华医学会皮肤性病分会全国委员，中国医师协会皮肤科医师分会儿童专业委员会主任委员，中华医学会儿科分会皮肤病学组副组长，重庆市医学会皮肤性病专委会副主任委员。担任Pediatric Allergy and Immunology杂志编委，British Journal of Dermatology杂志中文版副主编，Allergy杂志中文版编委，《儿科药学杂志》常务编委。发表论文100余篇，SCI收录>20篇。

主要研究领域：特应性皮炎临床与发病机制；婴儿血管瘤临床与发病机制；特应性进程与食物过敏；肥大细胞非IgE活化受体、树突状细胞免疫受体DCIR与特应性疾病。