一种胰腺癌早期诊断标志物及其组织筛选方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种胰腺癌早期诊断标志物及其组织筛选方法和应用，该组织筛选方法包含以下步骤：步骤1，分别取未接受过治疗的I

【技术实现步骤摘要】
一种胰腺癌早期诊断标志物及其组织筛选方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物医学领域，具体涉及一种胰腺癌早期诊断标志物及其组织筛选方法和应用。

技术介绍

[0002]胰腺导管腺癌(PDAC,Pancreatic ductal adenocarcinoma)占胰腺恶性肿瘤的90％以上，是最具侵袭性和致命性的癌症，5年生存率小于10％。而由于发病率上升、诊断延迟以及在治疗方面缺乏重大进展，PDAC的死亡率在过去十年中上升，中位生存时间小于7个月。目前，影像学成像技术，如MRI、ERCP、EUS、CT等在临床实践中常规应用于PDAC患者的筛查、诊断和分期评估。然而，由于缺乏早期症状和诊断标志物，超过80％的PDAC 患者在诊断时存在晚期或转移性疾病，错过了根治性手术的机会。
[0003]由于PDAC缺乏早期症状和诊断标志物，使用现有技术给人们带来了早期诊断和发现的困难。然而，尽管人们在针对患者血液中潜在的PDAC相关代谢物方面做了大量的努力，但这类分子很少被投入临床实践的前线，至少部分原因是缺乏低成本和高通量的分析工具。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种基于CPSI
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MS和 DESI
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MSI的代谢组学，并针对PDAC代谢全景概述的表征工具，为快速分子诊断和筛查提供了强有力的方法，以辅助临床实践。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种胰腺癌早期诊断标志物的组织筛选方法，包含以下步骤：步骤1，分别取胰腺癌病人临床组织PDAC、与其配对的正常组织PNT；步骤2，通过色谱质谱联用代谢组学分析方法，分析鉴定胰腺癌组织与正常组织之间的初步差异性代谢物；步骤3，通过质谱成像可视化示出所述的初步差异性代谢物的空间分布，找到胰腺癌组织区域中异常分布的代谢物；步骤4，对所述的异常分布的代谢物进行辅助筛选：基于组织活检，构建基于代谢组学的胰腺癌诊断Lasso模型，从所述的异常分布的代谢物中筛选出胰腺癌组织中的早期诊断标志物。
[0006]较佳地，步骤2中，所述的色谱质谱联用代谢组学是导电聚合物喷雾电离质谱CPSI
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MS联用代谢组学。
[0007]较佳地，步骤2中，所述的分析鉴定胰腺癌组织与正常组织之间的初步差异性代谢物包含以下步骤：
[0008]步骤2.1，以VIP大于1.0为标准保留样本离子；
[0009]步骤2.2，对步骤2.1中得到的样本离子进行T检验，以FDR<0.05为标准进一步保留样本离子；
[0010]步骤2.3，对步骤2.2中得到的样本离子进行差异倍数分析，以差异倍数大于2.0或小于0.5为标准再进一步保留样本离子；
[0011]步骤2.4，将步骤2.3得到的样本离子与代谢组数据库进行比对，得到组织中76种初步差异性代谢物。
[0012]较佳地，步骤3中，所述的质谱成像技术为解吸电喷雾电离质谱成像 DESI
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MSI，可视化示出每个所述的初步差异性代谢物的空间分布图进行原位验证。
[0013]较佳地，步骤4中，所述的辅助筛选包含以下步骤：
[0014]步骤4.1，将n＝150个组织样本点作为训练集，n＝90个组织样本点作为测试集，用于评估预先训练的Lasso模型的表现；
[0015]步骤4.2，将所述的76种初步差异性代谢物纳入Lasso分类器训练集的初始输入变量，只有对分类有贡献的变量被赋予非零权重，当只保留76个变量中的22个时，Lasso分类器的性能在测试集上达到最高的准确率；
[0016]步骤4.3，引用受试者工作特征ROC曲线来评价Lasso模型的最佳诊断性能，以ROC曲线上真实阳性率最高、假阳性率最低为截断点，得到最佳诊断性能，表明CPSI
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MS数据采集结合Lasso模型能够作为与组织活检互补的潜在体外诊断策略。
[0017]本专利技术还提供了一种根据上述任意一项所述的胰腺癌早期诊断标志物的组织筛选方法所得到的胰腺癌早期诊断标志物，包含甘油二酯、1
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正丁胺、胞苷、组胺、磷酸胆碱、羟基亚麻酸、亚油酸、3
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磷酸甘油、谷氨酸、丙烯酰肉碱、谷氨酰胺、酪氨酸、3
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羟基棕榈酸、溶血磷脂胆碱(P
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16:0)、丁酰肉碱、哌啶甲酸、溶血磷脂胆碱(18:2)、乙酰精胺、乳酸、组氨酸、N
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甲基组胺、N
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乙酰组胺中的任意一种或者任意两种以上的组合。
[0018]较佳地，所述的胰腺癌早期诊断标志物可应用于制备胰腺癌早期诊断试剂或试剂盒。
[0019]本专利技术还提供了一种胰腺癌早期诊断的试剂，所述的试剂能够检测样本中所述的早期诊断标志物的表达水平。
[0020]较佳地，所述的样本为组织样本。
[0021]本专利技术还提供了一种胰腺癌早期诊断的试剂盒，所述的试剂盒含有早期诊断标志物用于制备胰腺癌早期鉴别的诊断试剂。
[0022]本专利技术优点在于：
[0023](1)本专利技术提供了一种胰腺癌早期诊断标志物，通过检测早期诊断标志物的表达水平，可以达到胰腺癌早期筛查和诊断的目的。
[0024](2)本专利技术提供的胰腺癌早期诊断标志物的组织筛选方法中使用了 CPSI
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MS联用代谢组学分析，使用组织样本进行检测，仅需要消耗一滴溶剂 (<10μL)进行代谢物的提取和电离，更适用于样本的高通量筛选以及整个组织中某些感兴趣区域的代谢状态的快速评估；DESI
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MSI引入了带有随流动溶剂进行逐层扫描的电喷雾探针，并提供每个代谢物分布的空间分辨率图像，更适用于基于代谢产物的，需要复杂的区域相关代谢研究的分子病理学或更精确的外科切缘评估；本专利技术提供的胰腺癌早期诊断标志物的组织筛选方法，结合CPSI
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MS数据采集和机器学习(ML)分析可以使工作流更经济有效，CPSI
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MS数据采集结合构建的Lasso模型可以作为与组织活检互补的潜在体外诊断策略。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的PDAC组织的非靶向代谢组学结果。
[0026]图中，(A)CPSI
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MSI原位代谢谱图；
[0027](B)PDAC和PNT的偏最小二乘判别分析(PLS
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DA，Partial least square
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discriminant analysis)分类；
[0028](C)最终保存PDAC中与PNT标本相比有显著变化的代谢物的逐步统计分析；
[0029](D)火山图突出显示了与PNT相比，PDAC中代谢产物离子的显著变化 (FDR<0.05)；
[0030](E)40种具有代表性的代谢产物在PNTs和PDACs中的相对表达水平热图。
[0031]图2为本专利技术的P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种胰腺癌早期诊断标志物的组织筛选方法，其特征在于，所述的组织筛选方法包含以下步骤：步骤1，分别取胰腺癌病人临床组织PDAC、与其配对的正常组织PNT；步骤2，通过色谱质谱联用代谢组学分析方法，分析鉴定胰腺癌组织与正常组织之间的初步差异性代谢物；步骤3，通过质谱成像可视化示出所述的初步差异性代谢物的空间分布，找到胰腺癌组织区域中异常分布的代谢物；步骤4，对所述的异常分布的代谢物进行辅助筛选：基于组织活检，构建基于代谢组学的胰腺癌诊断Lasso模型，从所述的异常分布的代谢物中筛选出胰腺癌组织中的早期诊断标志物。2.如权利要求1所述的胰腺癌早期诊断标志物的组织筛选方法，其特征在于，步骤2中，所述的色谱质谱联用代谢组学是导电聚合物喷雾电离质谱CPSI
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MS联用代谢组学。3.如权利要求1所述的胰腺癌早期诊断标志物的组织筛选方法，其特征在于，步骤2中，所述的分析鉴定胰腺癌组织与正常组织之间的初步差异性代谢物包含以下步骤：步骤2.1，以VIP大于1.0为标准保留样本离子；步骤2.2，对步骤2.1中得到的样本离子进行T检验，以FDR<0.05为标准进一步保留样本离子；步骤2.3，对步骤2.2中得到的样本离子进行差异倍数分析，以差异倍数大于2.0或小于0.5为标准再进一步保留样本离子；步骤2.4，将步骤2.3得到的样本离子与代谢组数据库进行比对，得到组织中76种初步差异性代谢物。4.如权利要求1所述的胰腺癌早期诊断标志物的组织筛选方法，其特征在于，步骤3中，所述的质谱成像技术为解吸电喷雾电离质谱成像DESI
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MSI，可视化示出每个所述的初步差异性代谢物的空间分布图进行原位验证。5.如权利要求1所述的胰腺癌早期诊断标志物的组织筛选方法，其特征在于，步骤4中，所述的辅助筛选包含以下步骤：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红霞，俞思薇，
申请(专利权)人：上海市第一人民医院，
类型：发明
国别省市：