代谢组学在肝细胞癌中的诊断与预后价值研究

发布时间：2021-12-10 15:58

　　肝细胞癌（以下简称肝癌）占原发性肝癌的80%以上,是最常见的恶性肿瘤之一。肝癌起病隐匿,恶性程度极高,现有的筛查与早期诊断方式对肝癌诊断灵敏度不高,亟需探寻更有效的诊断标志物。肝切除术仍然是最佳的治疗选择,但术后5年生存率仅为30-50%,复发转移率则超过60%,因此筛选对肝癌患者总体生存及复发有预测作用的标志物,对术后的个体化监测与治疗具有重要意义。代谢组学致力于研究生物体对环境、疾病以及遗传变异等压力因素影响的最终应答,它的提出为发现潜在肿瘤标志物提供了新思路。目前已有学者利用色谱、质谱、核磁共振等技术平台从患者血液、尿液、组织等标本中寻找代谢差异,发现潜在的肝癌标志物,但绝大多数研究只采用了非靶向代谢组学研究,而且只分析了单一种类的生物样本,其器官靶向性与临床应用受到极大限制。在本研究中,通过结合非靶向与靶向代谢组学分析方法,对肝癌组织与血清样本中的代谢物进行检测,筛选具有器官靶向性的诊断与预后标志物。在本研究的第一部分,对312例肝脏组织（156对肝癌与癌旁）进行了代谢组学分析,通过两步萃取法对亲水性与亲脂性代谢物分别提取检测,建立正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）模型... 

【文章来源】：中国人民解放军海军军医大学上海市 211工程院校

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

非靶向代谢组学PCA模型（A）亲水性代谢物ESI+模式；（B）亲水性代谢物ESI-模式；（C）亲脂性代谢物ESI+模式；（D）亲脂性代谢物ESI-模式

海军军医大学博士学位论文（三）代谢组学 OPLS-DA 模型建立由于 PCA 模型对无法较好的区分肝癌组织与癌旁组织，因此本课题采用具有监督性的 OPLS-DA 模型对数据进行分析，即在模型拟合前先对不同组别的样本人为分组，以获得对 HCT 与 DNT 分组差异有重要影响的变量。本研究对 156 对肝癌（蓝）与癌旁组织（绿）进行代谢组学分析后，建立 OPLS-DA 模型，对于亲水性代谢物在 ESI+模式下（图 3A），其 OPLS-DA 模型解释率 R2Y为 0.743，预测率 Q2为 0.719；对于亲水性代谢物在 ESI-模式下（图 3B），R2Y 为0.865，Q2为 0.847；对于亲脂性代谢物在 ESI+模式下（图 3C），R2Y 为 0.79，Q2 为0.766；对于亲脂性代谢物在 ESI-模式下（图 3D），R2Y 为 0.832，Q2为 0.809。R2Y为模型解释率，Q2为预测率，两者数值越接近与 1，表明模型效果越好。

- 21 -图 4 OPLS-DA 模型三维得分图 （A）亲水性代谢物 ESI+模式；（B）亲水性代谢物 ESI-模式；（C）亲脂性代谢物 ESI+模式；（D）亲脂性代谢物 ESI-模式为了考察该模型是否存在过度拟合的情况，本研究对上述 4 个模型均进行重采集建模（7-fold cross permutation test）。200 次重采集后，对于亲水性代谢物在 ESI+模式下（图 5A），其 R2Y-intercept 为 0.059，Q2-intercept 为-0.135；对于亲水性代谢物在 ESI-模式下（图 5B），R2Y-intercept 为 0.076，Q2-intercept 为-0.158；对于亲脂性代谢物在 ESI+模式下（图 5C），R2Y-intercept 为 0.077，Q2-intercept 为-0.149；对于亲脂性代谢物在 ESI-模式下（图 5D），R2Y-intercept 为 0.076，Q2-intercept 为-0.15。在以上图中，左侧 R2Y-intercept 与 Q2-intercept 均低于右侧数值，且 Q2-intercept 均低于 0。根据以上参数，OPLS-DA 均不存在过度拟合的现象，因此该代谢模型稳定可靠，可以用于肝组织代谢组学的分析。


本文编号：3532940