走近非靶向代谢组学

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走近非靶向代谢组学

文章题目为 Metabolomics Study of Hepatocellular Carcinoma: Discovery and Validation of Serum Poten?al Biomarkers by Using Capillary ElectrophoresisMass Spectrometry，是由大连化物所许国旺教授课题组在，是由大连化物所许国旺教授课题组在 2019 年发表于 Journal of Proteome Research 上的一篇文章。

研究背景：

中国是世界上肝癌发病率较高的地区之一，并且在大多数病例中，肝硬化都是主要的癌前病变。

由于肝癌的快速发展和早期转移，使得肝癌患者容易产生预后不良。

事实上，如果能够肝癌做到早期诊断，可以大大改善患者的治愈效果，但是至今，对于肝癌的高危人群来说，早期的诊断仍然充满挑战。

目前，超声波检测和血清 AFP 检测仍然是常用的肝癌筛查手段。

其中，超声波检测不能够很灵敏的区分小的肿瘤和肝硬化结节；AFP 检测虽然有效，但是其灵敏度还远不能让其成为一个理想的特异性检测肝病的方法，这些问题也影响着肝癌的早期诊断和治疗，因此寻找一些新的生物标记物用于临床诊断肝癌显得非常重要。

代谢组学作为系统生物学的一个工具，已经越来越多的使

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用在了临床研究中。

目前，NMR，GC-MS，LC-MS 作为常用的代谢组学研究工具，对我们了解疾病的发生发展提供了很多有用的线索。

由于仪器本身的限制，过去的研究忽略了对一些极性较大以及离子型代谢物，而这些化合物在生物体内也起着不可或缺的作用，因此作者在本研究中使用 CE-MS 作为工具，研究肝癌患者血清中较大极性代谢物的变化。

研究方法：

样本来源：

血清样本（n=183）包括健康人，肝硬化患者，以及肝癌患者（为了验证标记物早期诊断能力，将肝癌患者又细分为小肿瘤和正常肿瘤）。

其中 77 例样本用来建立模型，寻找标记物；106 例样本用来验证所寻找的标记物的诊断能力。

样本前处理：

氯仿除杂，水相超滤离心除蛋白。

通过混合相同体积的血清样本配置 QC样本，前处理方法同样本。 CE-MS 分析：

为减少 batch effect，所有样本检测顺序随机，同时每检测是个样本后，检测一次 QC 样本。

统计分析：

Multivariate variate analysis (PLS-DA)观察整体分组情况

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ Univariate analysis 是否有统计学意义 Wilcoxon Mann-Whitney Test False discovery rate (FDR) Hierarchical cluster analysis (HCA)观察代谢物之间的联系Z-score plot观察样本的分布Receiver operating characteristic (ROC)评价标记物的诊断能力整体工作流程结果方法果与讨论：

法学考察 QC 样标记多元图 ACD.V的化图 B图 E区间图 C最终代谢样本中，有超记物的选择（元统计分析筛A. 得分图显示VIP1 的化合化合物有 42 个B. Venn 图取二E. 图中化合物间，将其去除CD. 将图中 p终选出 27 个化谢标记物的验超过 90%的化（77 个血清样筛选（筛选出示健康人，肝合物被认为对个。

二者交集，3物 glycocholic除。

p(corr)值大于化合物。

验证和评价（合物的 RSD样本） 27 个化合物肝硬化患者，分类贡献较大30 个化合物被c，acid, tyros于 0.3 的化合物106 个血清样20%，证明所物）已经肝癌患大，图中可以被选出。

sine (Tyr), 和物去除。

（文样本）所建立的方法患者被分为三以看出 VIP1和 malic acid 在文中有参考文法有很好的稳三组。

1 的化合物有在 VIP1 柱形文献）稳定性和重复有 41 个，VI 形图中处于负性。

P21置信排除了 3QC 样生物样本合使敏度个，选择在

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肝癌除了 pipecolic选择在小肿3/4-methyl-2-样本中的峰面物标记物诊断作者对这四本进行区分，且使用，可以得相比于单个度和特异性。

这三种化合分别是 Trp，癌患者 vs 健康c acid。

肿瘤 vs 肝癌，-oxovaleric a面积 RSD 值在断能力的评价四个化合物做且有很好的灵得到更好的效个标记物，合合物在所有组，Gln 和 2-hy康人，以及肝癌以及小肿瘤acid。

最终选在 1%-6%之间价。

做了 ROC 分析灵敏度和特异效果。

合理的将标记物组别中的相对含ydroxybutyric癌患者 vs 肝硬瘤 vs 健康人对选出 4 个化合间，进一步证析，在 discove异性；但是如物进行组合，含量的变化如c acid。

硬化对比中，对比中，p 值合物作为生物证明其稳定可ery set 中，T如果将 Trp，Gl，可以得到更如图 D 所示。

，p 值均小于均小于 0.05物标记物，同可靠。

Trp 单独使用n 和 2-hydro更好的 AUC。

最终将生物 0.05 的化合的化合物，时 4 个化合用已经完全能oxybutyric aci值以及更高物标记物确定合物，排除合物在能够对d 联高的灵定为 3与临节的癌样G）。

80%本被代谢临床结果进行对比生物标的对比中（图样本与肝硬化此外，AFP 筛利用所选出%的小肿瘤但是被准确归属。

谢通路分析运用 Metab行比较标记和 AFP 的图 D），标记物化