基于GC-MS的代謝組學(xué)方法分析肺癌胸腔積液中揮發(fā)性代謝物的研究.pdf

1、肺癌（Lung Cancer）是世界上嚴(yán)重威脅人們健康和生命的惡性腫瘤之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年全球大約159,000,000人死于肺癌，在我國(guó)肺癌已躍居癌癥死因第一位。胸腔積液通常由肺部病變直接產(chǎn)生，與疾病的發(fā)生密切相關(guān)，是肺部疾病最特異的人體體液，可能是一個(gè)理想的觀察肺部疾病患者小分子代謝物變化的生物樣本。揮發(fā)性有機(jī)化合物（Volatile Organic Compounds，VOCs）廣泛存在于人的體液和機(jī)體組織中，外源性VOCs是

2、通過(guò)飲食、呼吸、皮膚等從外界環(huán)境吸入體內(nèi)，內(nèi)源性VOCs是人體新陳代謝的產(chǎn)物，其存在與否和含量多少是人體健康狀況的重要信息，常常和某些疾病有密切的關(guān)系。
　　本研究采用頂空固相微萃取-氣相色譜/質(zhì)譜技術(shù)（Headspace Solid-phase Microextraction Gas Chromatography/Mass Spectrometry, HS-SPME-GC/MS）分析肺癌患者和肺部良性疾病患者胸腔積液中的揮發(fā)性代

3、謝物，利用多維統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)兩組樣品進(jìn)行模式識(shí)別，篩選差異代謝物。此外，還建立了胸腔積液中差異表達(dá)的代謝物的定量方法，定量分析了胸腔積液樣品中差異代謝物的濃度，為日后在血液、尿液、唾液中建立診斷標(biāo)準(zhǔn)提供基礎(chǔ)，同時(shí)為良惡性胸腔積液的鑒別提供幫助。
　　主要研究工作和結(jié)果如下：
　　1.采用HS-SPME-GC/MS法分析54例胸腔積液樣品中的揮發(fā)性代謝物，譜庫(kù)檢索結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)36個(gè)揮發(fā)性代謝物進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定，通過(guò)質(zhì)譜選擇離子定量

4、比較肺癌和肺部良性疾病胸腔積液樣品中揮發(fā)性代謝物化學(xué)類別的強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)肺癌胸腔積液樣品中主要的代謝物酮類、苯系衍生物和醇類，而良性組胸腔積液中主要的代謝物為酮類、苯系衍生物和酯類，且酮類、醇類和酚類峰強(qiáng)度在兩組間有顯著性差異。用多維統(tǒng)計(jì)分析方法主成分分析法（PCA）和偏最小二乘逐步判別（PLS-DA）建立數(shù)學(xué)模型，有監(jiān)督的PLS-DA模型能很好地對(duì)樣品進(jìn)行分類。
　　嘗試采用多標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)方法：
　　（1）VIP>1；
　

5、?。?）相關(guān)系數(shù)︱Pcorr︱>0.58；
　?。?）p<0.05篩選得到肺癌組和良性組間的差異性代謝物環(huán)己酮和2-乙基-1-己醇。
　　2.采用XCMS Online數(shù)據(jù)處理平臺(tái)對(duì)GC/MS分析的胸腔積液樣品（肺癌和良性病例各20例）代謝譜進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，提取8組具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的代謝物，建立多維統(tǒng)計(jì)模型 PCA可以很好區(qū)分肺癌和良性疾病胸腔積液樣品。盡管與選擇離子半定量分析方法樣品不同，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾乎一致。
　　3.建