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N-连接聚糖是结构复杂的碳水化合物修饰，能够调控蛋白质折叠、免疫识别和细胞信号传导，并且其表达在癌症进展过程中会发生广泛重塑，因此具有成为有前景生物标志物的潜力。 在本研究中，我们整理并数字化了来自一系列相关同行评议研究的前列腺癌相关N-聚糖，以构建一个通用的计算框架，从而对其在多种生物系统中的空间复杂性进行定量编码。我们提出了两个指数——距离与连通性指数（Distance & Connectivity Index, DCI）和位置与组成指数（Position & Composition Index, PCI）——用于将N-聚糖作为分层架构来捕捉其空间信息，从而能够计算残基水平的路径长度、分支结构和组成多样性。DCI以标量和矩阵两种形式概括聚糖结构，而PCI也以相同方式进行表征，同时还能捕捉单糖多样性、连接异质性以及跨层分支特征。这些指标通过GlycoAssessor进行计算；GlycoAssessor是一个开源平台，可从采用聚糖符号命名法（Symbol Nomenclature for Glycans, SNFG）绘制的聚糖中提取用于计算DCI和PCI的信息。 我们采用主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）评估前列腺癌组织来源的聚糖是否能够以与疾病相关的方式形成清晰聚类。结果表明，N-聚糖中的空间信息：（1）以多维、非线性的方式增加；（2）能够客观地区分结构主题；（3）可作为区别于质荷比和相对丰度的潜在前列腺癌生物标志物；以及（4）能够客观量化与疾病状态及其进展相关的聚糖新亚型分类。
N-连接聚糖是在结构上复杂的碳水化合物修饰，参与调控蛋白质折叠、免疫识别和细胞信号传导；其表达在癌症进展过程中会发生广泛重塑，因此成为极具前景的生物标志物。
在本研究中，我们整理并数字化了来自一系列相关同行评议研究的前列腺癌相关N-聚糖数据，以构建一个通用的计算框架，用于在多样化生物系统中定量编码其空间复杂性。
我们提出了两个指标——距离与连接指数（Distance & Connectivity Index, DCI）和位置与组成指数（Position & Composition Index, PCI）——用于将N-聚糖的空间信息表征为分层架构，从而能够计算残基水平的路径长度、分支结构和组成多样性。DCI以标量和矩阵两种表示方式概括聚糖结构，而PCI也采用相同方式，同时进一步捕获单糖多样性、连接异质性以及跨层分支特征。
这些指标通过GlycoAssessor进行计算。GlycoAssessor是一个开源平台，可从采用聚糖符号命名法（Symbol Nomenclature for Glycans, SNFG）绘制的聚糖中提取用于计算DCI和PCI的信息。研究采用主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）评估前列腺癌组织来源的聚糖是否能够以与疾病相关的方式形成清晰聚类。
结果表明，N-聚糖中的空间信息：（1）以多维、非线性的方式增加；（2）能够客观地区分不同的结构主题；（3）可作为区别于质荷比和相对丰度的潜在前列腺癌生物标志物；以及（4）能够客观量化与疾病状态及其进展相关的聚糖新亚型分类。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.12.731995v1?rss=1
🏷️ N-聚糖 前列腺癌 图结构分析 生物标志物 主成分分析 GlycoAssessor