研究背景食管癌是全球发病率第八位的恶性肿瘤,死亡率位于第六位,在2012年中国肿瘤年报中,发病率位于第五位,死亡率居第四位。食管鳞状细胞癌占中国食管癌的90%以上。食管癌发病风险随年龄增长而增加,70岁以上达到高峰。因此,综合治疗和管理对老年食管癌患者来说尤为重要。食管癌根治性手术是早期食管癌的首选治疗手段,新辅助放化疗后手术或根治性放化疗是局部晚期食管癌的推荐方案。因体质降低,合并症多,临床上≥70岁老年患者经常被排除在随机化试验之外,故关于老年食管癌治疗策略和管理的循证医学证据较少。随着三维适形放疗和调强适形放疗在国内的普遍开展,食管癌精确放疗较之前普通放疗的局控率和近期生存率有所提高,但失败的主要原因仍然是局部复发和远处转移。目前食管癌精确放疗勾画模式主要包括累及野照射(IFI)和选择性淋巴引流区预防性照射(ENI),这两种模式各有利弊,而关于老年食管癌患者选择何种勾画模式更为合适尚缺乏高级别证据。由于人们对预期寿命和生活质量的要求不断提高,治疗时需要权衡治疗相关副反应与患者获益之间的利弊,因而需要有循证医学来为老年食管癌患者治疗模式的选择提供指导。癌症的病因复杂,临床表现多样,肿瘤组织可夺取正常组织的蛋白质分解产物,合成肿瘤本身所需要的蛋白,导致机体处于严重消耗的恶病质状态,肿瘤细胞的氨基酸代谢也发生了紊乱。大多数患者只有待病情发展到一定阶段时才会出现典型的临床症状,这给癌症的早期诊断带来了困难,而癌症的早期发现、早期诊断对提高癌症总体治疗效果和生存率具有重要的意义。随着分子生物学研究日益发展,人类对疾病的认识不再局限于表型和形态学,根据肿瘤发生的分子机制,形成了分子病理学,液态活检就是其重要分支之一。与传统的组织活检或固相活检相比,液态活检的优势十分明显。由于样本来源是体液,尤其是血液,临床获得样本途径简便,能随时取样、随时监测,可用于临床疗效监测、预后判断、临床分期及肿瘤个体化治疗靶标。目前开展了大量关于液态活检的研究,如通过患者血清和尿液中的相关特征性小分子代谢标志物来对食管癌、乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌、肾癌进行早期诊断、预后监测及个体化治疗等。表面增强拉曼光谱(SERS)是近几年发展起来的对肿瘤标记物或代谢产物进行检测的新型方法,由于具有高灵敏度、指纹光谱特征、可对化合物定性和定量测量、易于与各种色谱联用、鉴定能力强等优点,在肿瘤相关分子的鉴定与识别方面具有广阔的应用前景。本论文拟分为四个部分,研究一:从临床角度出发通过分析老年食管癌的临床特点,不同治疗方法的疗效及生存情况,从中探讨适合老年食管癌患者的治疗方案;研究二:通过研究老年食管癌累及野照射和选择性淋巴引流区预防性照射两种不同靶区勾画模式的生存分析及不良反应,评价不同精确放疗勾画模式的疗效与副反应,为老年食管癌患者选择合适的精放方法提供参考;研究三:从实验角度出发探讨动态SERS用于氨基酸高灵敏检测的可行性;研究四:基于研究三实验基础,采用动态SERS实现对老年食管癌患者血清的检测,并结合统计学方法分析其结果与预后的关系,为将来食管癌等肿瘤的早期诊断、治疗情况监测、预后分析提供一种新的方法和思路。研究之一老年食管癌临床特点及放射治疗疗效分析目的通过分析老年食管癌的临床特点及不同治疗方法的疗效,结合生存及不良反应分析来评价不同治疗方法的优劣,从中探讨适合老年食管癌患者的治疗方案。方法回顾性分析2008年1月至2014年12月,选择符合入组条件的我院肿瘤放疗科接受单纯放射治疗或放化联合治疗的初治食管鳞癌患者共285例,分为老年组(≥70岁)共143例,非老年组(<70岁)共142例,中位年龄70岁(38-92岁),其中男性204例,女性81例。中位随访时间30个月(5-68个月)。结果在随访中,全组患者中位生存期为22个月,中位无进展生存期(PFS)为14个月。老年组中位生存期为18个月,中位无进展生存期(PFS)为13个月。老年组男女中位生存期无显著差别(P=0.846)。老年组照射剂量DT≥60Gy对比<60Gy有着更好的总生存,5年总生存(OS)15%比0,P=0.001。5年PFS类似结论,中位生存时间23个月比14个月。有131例(46%)发生局部区域复发,102例(35%)发生远处转移。42例(15%)既有局部复发亦发生远处转移。全组近期毒性反应,大部分为1级到2级放射性肺炎或食管炎。治疗期间没有发现治疗相关死亡及4级放射性肺炎或食管炎。单因素分析,年龄、分期、放疗剂量、放疗方法、是否同步化疗、有无合并症、近期疗效如何是影响预后的因素。多因素分析,对老年组进行亚组分析,肿瘤分期、放疗剂量、有无合并症、吸烟与否是预后因素。结论1.老年食管癌放疗疗效较好,副反应能耐受,非手术分期能较好的指导预后,全组I~II期患者生存率明显高于III期患者。2.对于老年食管癌患者,精确放疗与普通放疗相比,未提高无进展生存,对总生存更有优势。3.老年食管癌同步放化疗组的总生存率和无进展生存率较单纯放疗组有提高,然是否化疗非老年食管癌独立预后因素。4.老年食管癌患者接受照射剂量≥60Gy总生存及无进展生存优于<60Gy组。5.老年食管癌肿瘤的生长位置、肿瘤长度与生存无明显相关,肿瘤分期、照射剂量、有无合并症、近期疗效、吸烟与否皆为生存的独立影响因素,建议老年患者积极治疗合并症,提倡戒烟。研究之二老年食管癌累及野照射与选择性淋巴引流区预防性照射对比研究目的比较老年食管癌采用累及野照射与选择性淋巴引流区预防性照射两种方法的疗效及副反应,为老年食管癌患者选择合适的靶区勾画模式提供参考。方法回顾性分析我院2010年1月至2015年6月不能手术或不愿手术老年食管癌患者资料,其中男性90例,女性36例。中位随访时间20个月,分析不同照射方法患者的疗效、预后因素及副作用。结果共有126例符合条件患者入组,采用累及野照射(IFI)者79例(62.7%),采用选择性淋巴引流区预防性照射(ENI)者47例(37.3%)。中位放疗剂量60Gy,全组中位总生存时间和无进展生存时间分别为20个月和12个月。ENI组和IFI组中位生存时间分别为20个月和15个月;两组1、2、3年的总生存分别为82%、64.1%、40.7%和68.7%、39.2%、16.9%,差异无显著性(P=0.141);在治疗相关副作用比较方面,IFI组和ENI组≥2级放射性食管炎分别为48.7%(38/79)和70.2%(33/47),差异有显著性(P=0.035);1-2级放射性肺炎发生率ENI组和IFI组分别为63.8%(30/47)和74.7%(59/79),ENI组3级放射性肺炎为14.9%(7/47),4级放射性肺炎1例,IFI组3级放射性肺炎为7.6%(6/79),无4级放射性肺炎发生,两组比较差异无显著性(P=0.356)。结论IFI放疗对于老年食管癌,疗效与ENI组相似,然副作用下降,故IFI照射方法对于≥70岁老年食管癌患者是合适的选择。研究之三动态SERS用于氨基酸高灵敏检测的初步研究目的针对氨基酸的拉曼散射截面低,常规拉曼方法很难对其进行检测的现实,通过简单的方法制备高灵敏的动态SERS基底,实现对普通拉曼光谱方法很难检测的蛋白质重要组成成份氨基酸的痕量检测,以期能够进一步实现对肿瘤患者血清中蛋白质、氨基酸等生物分子状况的简单、快速、高灵敏监测,为食管癌在内的肿瘤的早期诊断、治疗情况监测以及预后分析提供新的思路和方法。方法制备银纳米颗粒溶胶,再将连接有待测物的银溶胶液滴滴到一片经过超疏水处理后的透明石英玻璃片上,然后将玻璃片翻转,使得银溶胶液滴悬挂在玻璃片底部,该悬挂的银溶胶液滴作为SERS的基底,当激光照射到液滴上时,在液体附着力、溶剂的蒸发以及超疏水凝结效应的共同作用下,引起了液滴中密集的纳米颗粒不断地浓缩,在液滴内部形成纳米颗粒间距不断变化的三维空间,利用这个三维空间形成了能够对氨基酸等痕量物质检测的动态SERS的热点基底。结果实验所得的三维动态基底具有很好的稳定性和重复性,以其为基底,通过SERS方法能够高灵敏地检测痕量的待测物,并且能够同时多元地探测不同的氨基酸,对常用的SERS标签分子罗丹明6G的检测下限能够低至0.01fmol,对常规拉曼方法检测难度很大的氨基酸这类拉曼截面很低物质的检测下限能够低至0.5pmol,实现了对多种氨基酸的快速、高灵敏检测,如:酪氨酸、半胱氨酸、精氨酸、缬氨酸和苯基丙氨酸等。结论设计了一种简单且有效的基于动态基底SERS的快速痕量检测氨基酸的方法。利用液体附着力及超疏水凝结效应,通过悬挂液滴的方法制备了一种具有三维热点的银纳米颗粒的动态SERS基底,实现了对常用的SERS标签分子罗丹明6G及多种氨基酸的痕量检测。研究之四老年食管癌患者放疗后血清动态SERS检测与预后分析目的在利用三维动态SERS实现了对多种氨基酸快速痕量检测的基础上,将这种三维动态银溶胶SERS基底,用于对食管癌放射治疗后患者血清的高灵敏检测研究,通过对比分析食管癌放疗后复发或转移者与放疗后恢复良好者及正常人的血清SERS谱的差异,并结合统计学方法对这三组人血清的SERS结果进行分析研究,以此来实现对食管癌放疗效果的分析评价,为食管癌患者放疗预后评估探索一种新的快速、高灵敏度的评价方法。方法将23例食管癌放疗后复发或转移者、20例正常人及17例食管癌放疗后恢复良好者的血清作为研究对象,以银溶胶与血清混合液为三维动态SERS基底,通过SERS方法实现了对这三组人血清的高灵敏检测研究,对所检测的血清SERS谱线进行特征峰的归属分析,并利用SPSS软件对这三组人血清的SERS谱进行主成分分析(PCA)的统计学分析研究。结果对这三组人血清SERS谱线的平均曲线进行对比分析后发现,他们血清SERS谱线的平均曲线尽管有着一些相似的部分,但仍然存在着比较明显的差异。谱线解析结果表明:与正常人及食管癌放疗后恢复良好者相比,食管癌放疗后复发或转移者血清中蛋白质主链空间结构受到破坏,有序构象减少,无序构象增多,多肽链空间结构发生了改变,而放疗后恢复良好者血清中蛋白质主链结构及多肽链结构状态与正常人比较接近;食管癌放疗后复发或转移者血清中的酪氨酸、苯基丙氨酸含量要低于食管癌放疗后恢复良好者及正常人,而色氨酸要高于食管癌放疗后恢复良好者及正常人,天冬氨酸则与食管癌放疗后恢复良好者及正常人接近,同时食管癌放疗后恢复良好者血清中的酪氨酸、苯基苯胺酸、色氨酸含量介于放疗后复发或转移者和正常人之间;食管癌放疗后复发或转移者与正常人相比血清中脂类含量及糖质环境有很大差异,而食管癌放疗后恢复良好者介于两者之间,与在正常人的较为近似。利用主成分分析方法对这三组人血清SERS谱的统计学分析结果表明:该统计方法能够较准确有效地将放疗后复发或转移者与放疗后恢复良好者及正常人区分开,该方法的检验灵敏度为95.7%,特异性为91.9%,总检验正确率为93.3%。结论食管癌放疗后复发或转移者血清中的部分组成,如:蛋白质、氨基酸、脂类及糖质环境与正常人及食管癌放疗后恢复良好者有着明显的差别,而食管癌放疗后恢复良好者与正常人比较相近。利用主成分分析方法能够较准确有效地将放疗后复发或转移者与放疗后恢复良好者及正常人区分开,该统计分析方法的正确率较高,检验效果较好。利用基于动态基底的表面增强拉曼方法对食管癌患者的血清进行检测研究,并利用主成分分析方法对血清的SERS数据进行统计学分析,有望为食管癌患者放疗预后评估提供一种新的、快速、高灵敏度的分析方法。