基于非靶标代谢组学的肺腺癌软脑膜转移患者脑脊液代谢特征研究
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10.3760/cma.j.cn371439-20220429-00076

基于非靶标代谢组学的肺腺癌软脑膜转移患者脑脊液代谢特征研究

引用
目的:分析脑脊液中代谢标志物在晚期肺腺癌软脑膜转移(LM)中的诊断价值。方法:收集2019年12月至2021年12月于南京大学医学院附属鼓楼医院就诊的肺腺癌LM患者脑脊液样本46例(LM组),另外选取同期神经系统良性疾病患者的脑脊液样本48例(对照组),采用高效液相色谱-质谱技术对脑脊液进行代谢组学分析,应用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析法(OPLS-DA)进行建模,采用多标准评价体系寻找两组间差异性代谢产物,并利用受试者工作特征(ROC)曲线、通路富集分析等方法,筛选与肺腺癌LM发病相关的代谢物及其通路。结果:LM组与对照组间的年龄( Z=-0.41, P=0.210)、性别( χ2=1.19, P=0.275)、吸烟史( χ2=2.86, P=0.091)、Karnofsky功能状态评分( χ2=0.65, P=0.419)及颅内压增高比例( χ2=0.65, P=0.419)差异均无统计学意义。PCA模型(正离子与负离子模式下,R2X分别为0.608和0.583,Q2分别为0.462和0.513)和OPLS-DA模型(正离子与负离子模式下,R2Y分别为0.967和0.889,Q2分别为0.959和0.852)显示整体数据质量良好,具有较好的解释率和预测率,对数据进行200次重采集验证,不存在过度拟合现象。两组人群代谢轮廓有显著差别,应用多标准评价体系共筛选出30个内源性差异性代谢物,通过ROC曲线分析确定了曲线下面积(AUC)较大的6种潜在的生物标志物,包括酪氨酸(AUC=0.967,95% CI为0.906~1.000)、苯丙氨酸(AUC=0.992,95% CI为0.973~1.000)、丙酮酸(AUC=0.976,95% CI为0.935~1.000)、色氨酸(AUC=0.935,95% CI为0.880~0.973)、葡萄糖(AUC=0.932,95% CI为0.880~0.975)、一磷酸腺苷(AUC=0.993,95% CI为0.987~1.000)。将筛选的30种差异性代谢产物进行代谢通路富集分析,匹配到20条相关的代谢通路,其中最可能引起代谢产物变化的4条代谢通路为:糖酵解及糖代谢合成,丙酮酸代谢,苯丙氨酸代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成。 结论:非靶向代谢组学可有效筛查肺腺癌LM患者特异的脑脊液代谢物,6种潜在的代谢物如酪氨酸、苯丙氨酸、丙酮酸、色氨酸、一磷酸腺苷、葡萄糖及其代谢通路可能参与肺腺癌LM的发病过程。

代谢组学、肺腺癌、软脑膜转移、脑脊液

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南京市医学重点科技发展项目ZKX18014;江苏省干部保健科研课题BJ19001、BJ21002;希思科-豪森肿瘤研究基金Y-HS2019-5;Medical Key Science and Technology Development Project of NanjingZKX18014;Cadre Health Care Project of Jiangsu ProvinceBJ19001, BJ21002;Cancer Research Funding of CSCO-HausenY-HS2019-5

2023-05-30(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)

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