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目的:通过代谢组学方法寻找区分正常人群、肾癌及肾错构瘤相关的体液(血液和尿液)特征代谢物组;对这些特征代谢物进行鉴定和确证;建立相关检测方法对部分特征代谢物进行定量分析。筛选优化具有较高特异性及预测准确度的肾癌体液代谢物组,为肾癌的诊断提供参考。方法:以基于核磁共振(~1HNMR)和亲水高效液相色谱紫外色谱(HPLC-HILIC-DAD)检测技术的代谢组学为基础,检测健康对照者、肾错构瘤和肾癌患者的血液和尿液,对样品的数据进行多元统计学分析,对区分肾癌的体液特征峰进行鉴定和确证。在此基础上,对氨基酸和尿酸代谢通路部分代谢物进行定量分析。并利用2类logistic回归模型筛选对肾癌诊断有潜在价值的不同代谢物组合。结果:1.发现正常人群、肾癌病人和肾错构瘤患者的体液~1HNMR图谱具有不同的代谢表型。和正常组相比,肾癌主要干扰能量代谢如乳酸、醋酸等;氨基酸代谢如丙氨酸和甘氨酸等;肌酐代谢通路等。相对于肾癌组,错构瘤组中部分代谢物的含量更接近与正常组,具有明显的回归正常趋势。其中,氨基酸和肌酐代谢方面肾癌和错构瘤差异明显。2.建立了基于亲水高效液相紫外色谱(HPLC-HILIC-DAD)检测技术的尿液指纹图谱的分析方法。应用化学计量学技术方法对肾癌、错构瘤和正常组人体尿液HPLC-HILIC-DAD指纹图谱进行聚类分析,发现和确证了尿酸、肌酸和肌酐等3种差异代谢物。3.氨基酸柱前衍生化色谱法对正常人、肾癌病人和肾错构瘤患者的血液和尿液样品中氨基酸进行定量分析。结果显示和正常人群相比,肾癌患者血液中的氨基酸水平存在明显的代谢异常。大部分氨基酸含量明显升高而尿液含量下降,与~1HNMR数据结果一致。丙氨酸、谷氨酸、组氨酸、异亮氨酸、脯氨酸等在血和尿中不同组差异明显,是潜在的区分正常组、肾癌和肾错构瘤的诊断代谢标志物。4.建立了人体体液样品中尿酸、黄嘌呤、次黄嘌呤和肌酐这四种代谢产物同时分离检测的HPLC-HILIC-DAD亲水色谱方法。以此方法为基础,发现肾癌血液和尿液中黄嘌呤、尿酸、肌酐的含量与正常组比较差异明显,是潜在的区分正常组、肾癌和肾错构瘤的诊断代谢标志物。5.建立了肾癌/正常(错构瘤)的2类logistic回归预测模型,结果表明异亮氨酸、丙氨酸、胆碱、甜菜碱和肌酐5个变量为区分疾病的危险因素,用于正常和肾癌、错构瘤和肾癌2类的诊断预测准确度分别为94.9%和79.7%,ROC曲线下面积分别为0.977和0.84;谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸等6种氨基酸为区分疾病的危险因素,用于正常和肾癌、错构瘤和肾癌2类的诊断预测准确度分别为100%和86.7%,ROC曲线下面积分别为0.996和0.88。本论文研究结果显示,相对于单个变量,综合利用多项测量指标对病人作出诊断,可能大大提高肾癌诊断的敏感性和特异性。结论:本论文在利用多种检测方法的代谢组学研究基础上,发现和确证了多种区分正常、肾错构瘤及肾癌的体液标志物。通过Logistic回归及ROC分析,初步筛选获得了具有较高敏感性和特异性肾癌诊断标志物组合,以此为联合参数,对已知样品进行预测,显示较高的准确度(大于79%)。利用此Logistic模型可对未知样品进行预测,为肾癌的初步筛选提供新的方法。