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目的:近年来,甲状腺癌发病率升高明显,又以甲状腺乳头状癌(PTC)发病率最高。PTC很少发生转移,最先出现的淋巴结转移是重要的转移途径。尽管很多研究在关注PTC的代谢变化,但很少有研究致力于PTC患者的全血代谢分析。同时,针对PTC淋巴结转移危险因素的研究有很多,但淋巴结转移阳性或阴性PTC患者的代谢特征研究较少。本研究旨在通过1H NMR全血代谢组学方法寻找PTC患者与正常人之间、有无淋巴结转移患者之间的差异代谢物,分析能够协助PTC诊断的有效代谢物及代谢通路,并探讨所得代谢物作为提示PTC患者预后的潜在作用。方法:本研究收集了 2018年3月至2018年10月期间,在山东省立医院乳腺甲状腺外科接受了甲状腺癌手术的80名患者的全血样本,做为PTC组样本,同时收集了 47名正常成人全血标本做为健康对照组。根据有无淋巴结转移,在PTC组样本中又分为有淋巴结转移PTC组与无淋巴结转移PTC组。对所有样品进行预处理,与甲醇混合、离心、蒸干后加入磷酸盐缓冲液以充分提取全血中代谢物,所有样本进行质子核磁共振(1H NMR)光谱数据采集,将采集到的光谱数据通过手动定相、归一化保存等步骤导出。分别将PTC患者组与健康对照组、有淋巴结转移组与无淋巴结转移组数据进行对比,包括主成分(PCA)分析排除异常样本,偏最小二乘判别(PLS-DA)分析进行扰动试验保证没有出现过度拟合、正交投影潜影结构(OPLS-DA)分析生成得分图、S-Plots图、差异权重贡献值(VIP)图以判断可能的差异代谢物。通过MetaboAnalyst4.0网站分析据此得到的可能差异代谢物,进一步缩小差异代谢物范围,绘制ROC曲线检测差异代谢物可信度,根据差异代谢物查找可能的代谢通路。结果:在最终取用的全部80例患者中,发生淋巴转移的有44例。分成PTC组与健康对照组、有淋巴结转移PTC组与无淋巴结转移PTC组两组对比进行比较,PCA分析时删掉异常点;分别进行PLS-DA分析,发现两组比较均对扰动测试有良好的应答;分别进行OPLS-DA分析,由得分图发现PTC组与健康对照组之间差异显著,有淋巴结转移PTC组与无淋巴结转移PTC组之间的差异无明显分离,由S-Plots图发现前者对比有明显差异代谢物,由VIP图得知可能的代谢差异物,而后者对比差异不明显。通过MetaboAnalyst4.0网站对根据PTC组与健康对照组S-Plots图与VIP图得出的可能差异代谢物分析,共筛选出20种差异代谢物,PTC患者相对健康人群的赖氨酸,乙酸,精氨酸,谷氨酸,蛋氨酸,羟丁酸,天冬氨酸,酪氨酸,苏氨酸,组氨酸,苯丙氨酸和甲酸浓度含量降低,而乳酸,脯氨酸,1-甲基组氨酸,肌酸,葡萄糖,鸟氨酸,异丙醇和次黄嘌呤含量增加。该差异代谢物结果经由ROC曲线下面积(AUC)验证,所有AUC评分均超过0.9,具有较高可靠性。根据差异代谢产物,利用MetaboAnalyst4.0网站进行代谢途径分析,得到7条潜在的代谢途径,包括①组氨酸代谢途径;②精氨酸的生物合成途径;③苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成途径;④精氨酸和脯氨酸代谢途径;⑤苯丙氨酸代谢途径;⑥丙酮酸代谢途径;⑦丙氨酸,天门冬氨酸和谷氨酸代谢途径。结论:本研究是第一个取用全血测定PTC患者与健康成人代谢组分差异的研究。研究发现全血携带的代谢信息足以将PTC患者与健康成人分开,为今后使用全血这一获得更加方便的样本进行PTC患者的鉴别诊断提供理论支持。本研究得出PTC患者相较健康成人赖氨酸等降低,乳酸等增加,组氨酸代谢途径等出现异常,充分说明了 PTC患者与健康成人的代谢差异,但没有特异性很高的差异代谢物出现。同时在有淋巴结转移PTC组与无淋巴结转移PTC组的对比中,没有发现明显可得的差异代谢物,这些都需要今后更大量样本的实验进行研究。