[发明专利]一种利用食管癌初步筛查用血清代谢组学分析模型分析血清代谢组学的方法

摘要

本发明公开了一种基于LC‑MS血清代谢组学技术分析血清代谢组学的方法，通过构建血清代谢组学分析模型对血清进行分析，模型构建方法包括收集健康血清样本和患病血清样本；对样本进行LC‑MS检测，得原始代谢指纹图谱；将图谱进行预处理，所得二维矩阵依次进行PCA和PLS‑DA分析，得PLS‑DA模型，对得到的模型进行验证，无过拟合危险，则模型构建完成。本发明首次将血清代谢组学分析技术用于食管癌早期筛查中，可以快速、便捷的筛选出食管癌高发人群，缩小食管癌筛查的范围，有效提高了食管癌高发区全人群筛查的效率，大大降低了筛查成本，有效避免了部分人群有创胃镜造成的痛苦，具有重要的经济和社会效益，便于推广应用。

主权项

一种利用食管癌初步筛查用血清代谢组学分析模型分析血清代谢组学的方法，其特征是包括以下步骤：取待检血清样本，将待检血清样本采用LC‑MS血清代谢组学技术进行分析，得该待检血清样本的原始代谢指纹图谱；将该原始代谢指纹图谱进行图谱预处理，得到可以用于统计分析的代谢物信息；将该代谢物信息导入血清代谢组学分析模型中，找出该代谢物信息在血清代谢组学分析模型中的位置，用于分析待检血清样本的代谢组学情况；所述血清代谢组学分析模型的构建方法包括以下步骤：（1）收集健康血清样本和患病血清样本，作为分析样本；（2）将每个分析样本采用LC‑MS血清代谢组学技术进行分析，得健康血清样本和患病血清样本的原始代谢指纹图谱；（3）将健康血清样本和患病血清样本的原始代谢指纹图谱进行图谱预处理，得到每行为分析样本，每列为代谢物信息的二维矩阵，用于进一步的统计分析；（4）将步骤（3）的二维矩阵依次进行主成分分析和偏最小二乘判别分析，得PLS‑DA模型，对得到的PLS‑DA模型进行验证，无过拟合危险，则所得PLS‑DA模型即为食管癌初步筛查用血清代谢组学分析模型；构建食管癌初步筛查用血清代谢组学分析模型时，所述患病血清样本中同时含有食管炎、食管癌癌前病变、食管癌早期和食管鳞状上皮原位癌患者的血清；所述健康血清样本为没有患病血清所对应疾病或者类似疾病的人群的血清；构建食管癌初步筛查用血清代谢组学分析模型或对待检血清样本进行LC‑MS血清代谢组学技术进行分析时，液相色谱所用色谱柱为Waters ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱，规格为100 mm× 2.1 mm，1.8 μm;进样量为6µL，进样温度为4℃，流速为0.5 ml/min；色谱流动相包含两种溶剂A和B：正离子ESI+模式下的A为0.1wt%甲酸水溶液，负离子ESI‑模型下的A为0.5mmol/L氟化铵水溶液，正离子ESI+模式下的B为0.1wt%甲酸的乙腈溶液，负离子ESI‑模型下的B为纯乙腈；色谱梯度洗脱条件为：0‑1min为1%B，1‑8min为1%B‑100%B逐渐递增，10‑10.1min为100%B迅速减为1%B，然后1%B持续1.9min；构建食管癌初步筛查用血清代谢组学分析模型或对待检血清样本进行LC‑MS血清代谢组学技术进行分析时，质谱检测使用四极杆时间飞行质谱仪Q‑TOF，并采用电喷雾离子源的正离子模式ESI+和负离子模式ESI‑，离子源温度为400℃，锥孔气流量为12L/min，脱溶剂气温为250℃，脱溶剂气流量为16L/min；在正离子和负离子模式下毛细管电压分别为+3kV和‑3kV，锥孔电压均为0V；正离子模式下锥孔压力为20psi，负离子模式下锥孔压力为40psi；图谱数据采集的质荷比范围为50～1200 m/z，采集的扫描频率为0.25s。