Neuro-Oncology | 基于NADH-FLIM成像解析胶质母细胞瘤代谢特征

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本研究通过NADH-FLIM成像技术有效区分氧化磷酸化（OXPHOS）与糖酵解/多代谢（GPM）型胶质母细胞瘤，为肿瘤代谢状态的无标记识别提供了潜在工具。

 

文献概述
本文《Deciphering metabolic cellular states in glioblastoma》发表于《Neuro-Oncology》杂志，回顾并总结了基于RNA测序和NADH-FLIM成像技术对胶质母细胞瘤（GBM）代谢状态的分类及其在临床前研究中的应用。文章进一步探讨了OXPHOS和GPM亚型在代谢特征上的差异，为未来靶向治疗提供理论基础。

背景知识
胶质母细胞瘤（GBM）是成人中最常见且最具侵袭性的原发性脑肿瘤，预后极差。近年来，单细胞分析和代谢研究进展揭示了GBM中存在不同的代谢依赖性，如氧化磷酸化（OXPHOS）和糖酵解（GPM）亚型。OXPHOS亚型对线粒体抑制剂敏感，提示代谢重编程可能成为治疗突破口。然而，目前缺乏非侵入性、快速识别GBM代谢状态的技术。本文研究采用NADH-FLIM（NADH荧光寿命成像）技术，通过定量NADH自由与结合态分布差异，探索其作为代谢分类工具的潜力，为后续精准治疗和分子靶点筛选提供支持。

 

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研究方法与实验
研究团队对28例新诊断的IDHwt GBM患者进行3’mRNA NGS分析，确定OXPHOS、GPM等代谢亚型。随后，选取OXPHOS和GPM各5例进行NADH-FLIM成像，并定量分析NADH结合态与自由态的分布曲线。每例样本分析10-16个非坏死区域，排除坏死组织干扰。此外，研究还对代谢特征基因表达、NADH稳态、线粒体密度等指标进行多组学验证。

关键结论与观点

• NADH-FLIM成像在FFPE组织中可有效区分OXPHOS与GPM亚型，OXPHOS组NADH结合态比例显著低于GPM组（OXPHOS中位值0.02，GPM中位值0.21，p<0.0001）。
• OXPHOS与GPM组在NADH分布曲线的偏度和峰度上也存在显著差异（偏度：0.53 vs 1.21；峰度：-1.25 vs -0.15），提示不同代谢微环境。
• 研究结果支持NADH-FLIM作为潜在的代谢状态识别工具，有助于减少对RNA测序的依赖，为快速诊断和治疗策略提供依据。

研究意义与展望
该研究首次在FFPE组织中应用NADH-FLIM成像，为胶质母细胞瘤的代谢分型提供了非基因组依赖的生物标志物。未来可扩大样本验证该技术的稳定性，并探索其在临床治疗中的实时监测能力。此外，结合人工智能分析，该技术有望用于术中快速诊断和个性化治疗策略制定。

 

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结语
本研究通过NADH-FLIM成像技术，成功识别胶质母细胞瘤不同代谢亚型，特别是OXPHOS与GPM之间的NADH分布差异。该方法无需基因测序，具备快速、无标记、高通量等优势，为未来精准医学和代谢靶向治疗提供新思路。研究结果提示，肿瘤代谢状态可通过光学成像技术识别，为术中实时监测和个体化治疗提供可能工具。同时，该技术还可与多组学数据结合，进一步挖掘GBM代谢异质性，推动抗肿瘤治疗的精准化发展。此外，该方法可拓展至其他肿瘤类型，为癌症代谢研究提供通用平台。

 

A Sammarco, G Guerra, K M Eyme, S J Bensinger, and C E Badr. P04.03.A TARGETING SCD TRIGGERS LIPOTOXICITY OF CANCER CELLS AND ENHANCES ANTI-TUMOR IMMUNITY IN BREAST CANCER BRAIN METASTASIS MOUSE MODELS. Neuro-Oncology.