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基于大規模多中心人群的肝癌血清標志物研究

健康知識養生常識

作者：百趣代謝組學
為什么都是多組學發的高分文章 ， 我只想做代謝組學可以發高分嗎？
答案當然是Yes 。 接下來Lavender就為大家分享由大連物化所許國旺老師課題組發表在HEPATOLOGY上面的一篇文章 。
百趣代謝組學文獻分享 ， 文章的題目為：ALarge-Scale,MulticenterSerumMetaboliteBiomarkerIdentificationStudyfortheEarlyDetectionofHepatocellularCarcinoma 。
基于大規模多中心人群的肝癌血清標志物研究
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代謝組學文獻分享—摘要
HCC（肝細胞癌）是全球較致命的惡性腫瘤之一 ， 全球約有50％的新病例和死亡相關的肝癌發生在中國 。 目前HCC在高危人群中的早期診斷仍然具有挑戰性 ， 所以發現新型標志物是一個迫切的需求 。 代謝組學文獻分享 ， 該實驗通過納入1448名受試者 ， 采用LC-MS分析技術 ， 鑒定并驗證到了一組新型的肝癌組合代謝標志物：甘氨酸膽酸、苯丙酰色氨酸 。
代謝組學文獻分享—實驗設計
基于大規模多中心人群的肝癌血清標志物研究
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圖1實驗設計NC：正常對照；Cir：肝硬化；CHB：慢性乙型肝炎；HCC：肝細胞癌；S-HCC：小肝細胞癌；GSC：胃癌；ICC：肝內膽管細胞癌
①訓練集包含108個樣本 ， 用來發現候選biomarker 。
②測試集包含684個樣本 ， 用來測試候選biomarker ， 找到潛在biomarker；其中S-HCC樣本用來評估早期肝癌的代謝標志物 。
③驗證集中572個樣本組成的隊列1用來建立代謝物組合回歸模型 ， 并分別評價他們的診斷性能 。 隊列2是一個巢式病例對照研究 ， 將建立好的組合回歸模型應用到cohort2隊列中 ， 再次評估這個生物標志物組合對于HCC的預測能力 。
代謝組學文獻分享—研究方法
血清樣本收集
禁食過夜后 ， 6:00-8:00am收集臨床血清樣本
代謝組學文獻分享—檢測平臺
訓練集 ， 測試集：ACQUITYUPLCTM+Q-Trap5500
驗證集：LC(Nexerax2)-MS(TQ8050)
數據庫：home-developeddatabase(>2000),HMDB,metlin
Bytheway ， 這里的訓練集和測試集檢測用到了擬靶向的方法 。
基于大規模多中心人群的肝癌血清標志物研究
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圖2擬靶向檢測原理
（ShiliChen,GuowangXu,etal.PseudotargetedMetabolomicsMethodandItsApplicationinSerumBiomarkerDiscoveryforHepatocellularCarcinomaBasedonUltraHigh-PerformanceLiquidChromatography/TripleQuadrupoleMassSpectrometry,analyticalchemistry）
之前Biotree也曾推出擬靶向檢測的案例分享 ， 大家感興趣的話可進鏈接深度閱讀（文獻分享|從SWATH到MRM：一種新型高覆蓋度靶向代謝組學技術）
代謝組學文獻分享—數據分析
SIMCA-P：PCA ， PLS-DA
MultiExperimentViewer:WilcoxonMann-Whitneytest ， Benjamini-Hochberg-basedfalsediscoveryrate
SPSS：Binarylogisticregression ， correlationanalysis
Metaboanalyst：pathwayanalysis
代謝組學文獻分享—研究結果
訓練集篩選差異代謝物
圖3(A)訓練集的totalPCA(B)多元變量統計結果(C)單變量統計分析結果
結合多變量統計分析和單變量統計分析 ， 后來篩選到17個候選biomarker 。
篩選驗證潛在biomarker
首先考察這17個差異代謝物在測試集HCCVSNC,HCCVSCir,S-HCCVSNC,andS-HCCVSCir這四組對比中眾有顯著差異 ， 并且上下調趨勢是否與訓練集一致 ， 從而在17個代謝物中篩選到了8個差異化合物 。 代謝組學文獻分享 ， 最后再結合二元logistic回歸分析 ， 篩選到一組標志物組合：Phe-Trp,GCA 。
基于大規模多中心人群的肝癌血清標志物研究
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圖4血清代謝物組(2-Meta)、AFP和兩者聯合的ROC分析
在訓練集和測試集中分別計算該標志物組區分肝細胞癌和肝硬化的ROC ， AUC值分別達到0.93.和0.892 ， 遠遠高于AFP的診斷能力 。 而如果與甲胎蛋白聯用的話 ， 則能表現出更高的診斷靈敏度 。 代謝組學文獻分享 ， 另外測試集的數據也顯示 ， 在區分小肝細胞癌和肝硬化的時候 ， 該標志物組相對于AFP有較高的診斷敏感度和相似的診斷特異性 。 而肝硬化是患小肝細胞癌的高危人群 ， 在臨床上很難鑒別 ， 該標志物組的發現對于早期肝癌的發現具有顯著意義 。