血浆代谢相关生物标志物检测在转移性结直肠癌诊断中的应用

目的通过靶向代谢组学探讨非转移性结直肠癌(nmCRC)和转移性结直肠癌(mCRC)患者的新生物标志物和治疗策略。方法选取2022-01-01-2023-01-01山东省肿瘤医院招募的30例nmCRC患者和30例年龄和性别与之匹配的mCRC患者。采集nmCRC和mCRC患者血浆样本,使用液相色谱法-串联质谱法检测氨基酸、胆汁酸和脂肪酸的血浆代谢物,并分析其相关性及诊断价值。结果共检测到27种氨基酸、16种脂肪酸和9种胆汁酸,其中乙醇胺(P=0.017)、牛磺酸(P=0.003)和色氨酸(P=0.013)、甘氨胆酸(P=0.015)、C15∶0(P=0.001)、C17∶1(P=0.005)、C17∶0(P=0.037)、C18∶3(P=0.021)、C18∶2(P=0.007)、C20∶3(P=0.024)、C20∶1(P=0.011)、C22∶5(P=0.028)、C24∶1(P=0.017)表达下降。受试者工作特征曲线(ROC)分析显示13种代谢标志物诊断mCRC的曲线下面积(AUC)范围为0.668~0.809,可以很好地区分nmCRC和mCRC。其中GCA和CA19-9具有良好的相关性,r=0.736,P=0.036。nmCRC和mCRC患者平均CA19-9值分别为25.25±35.67和1020.56±2545.23,t=-2.142,P=0.036。CA19-9或GCA单独分析CRC肝转移患者AUC值分别为0.768和0.677,CA19-9和GCA联合分析时AUC值为0.828。结论代谢组学呈现了一种针对CRC的新颖无创识别方法,有望成为一种用于诊断mCRC的有效方法。

Journal of Hepatology|代谢生物标志物显著增强了对HBV相关慢加急性肝衰竭发生和结果的预测

慢加急性肝衰竭(ACLF)是一种与慢性肝病患者高短期病死率相关的临床综合征。慢性乙型肝炎是中国和亚洲其他国家ACLF(HBV-ACLF)的主要病因。为了提高ACLF患者的疾病管理和生存率,来自上海交通大学的张艳等进行了一项多中心前瞻性研究,旨在发现新的生物标志物,以增强对HBV-ACLF的诊断和预测。该研究对1 024份血浆样本进行了代谢组学分析,这些样本来自入院时出现急性加重的HBV相关慢性肝病患者(367份ACLF和657份非ACLF)。将样本随机分为相等的两份,作为发现集和验证集。

基于UHPLC-MS技术的NSCLC血浆生物学标志物的筛选及鉴定研究

目的研究UHPLC-MS技术的NSCLC血浆生物学标志物的筛选及鉴定。方法本研究纳入符合非小细胞肺癌临床诊断标准的60例NSCLC患者,随机分为两组,接受靶向治疗(TACE)的非小细胞肺癌患者为鉴别诊断组,未接受靶向治疗的NSCLC患者为正常对照组。结果在60例NSCLC患者中,通过LC-MS/MS技术共检测到552个生物标志物。在其中17个生物标志物中,有8个出现在已知的EGFR突变患者中,另7个出现在ALK融合患者中,6个出现在HER2突变患者中。此外,NSCLC患者血浆中含有丰富的非编码RNA(miRNA),包括58个miRNA和23个mRNA。结论本研究中,采用LC-MS/MS技术对NSCLC患者血浆进行分析,可快速、高效地获得血浆样品中的生物学标志物。这些标志物可以作为NSCLC诊断的潜在生物学标志物,并且可以用于预测肿瘤进展和不良预后。

基于xCell算法研究痛风的免疫生物标志物及相关靶向中药的筛选

目的研究痛风致病的关键基因以及免疫生物标志物,挖掘潜在的靶向中药,为痛风的临床治疗提供新方向。方法从GEO数据库下载痛风芯片数据集,使用R软件进行差异基因的筛选,并对这些差异基因进行GO及基因通路KEGG富集分析。应用STRING数据库对差异基因进行蛋白质互作网络分析,利用Cytoscape筛选关键基因。使用ELISA方法对关键基因的蛋白表达水平进行实验验证。进一步使用xCell估计免疫细胞在痛风中的相对表达情况及相关性,最后通过Coremine Medical数据库对显著富集的免疫相关生物学过程及关键基因中药进行预测。结果筛选出痛风差异基因共计852个。在GO富集分析中,与免疫反应密切相关的主要生物学过程包括白细胞的趋化性、IL(白细胞介素)-2的产生以及血管生成的调控;KEGG通路主要富集于IL-17信号通路、趋化因子信号通路和肿瘤坏死因子(TNF)信号通路等。筛选出TNF、IL-6、IL-1β、趋化因子配体8(CXCL8)、FOS原癌基因(FOS)和血管内皮生长因子A(VEGFA)等10个关键蛋白,实验验证关键基因蛋白表达水平与芯片数据的表达趋势一致。免疫分析显示,单核细胞、记忆B细胞、初始CD8+T细胞和树突状细胞与痛风关系密切。中药预测发现,人参、三七、黄芩、三白草和丹参等为治疗痛风的潜在药物。结论本研究揭示了痛风致病的可能关键基因以及免疫机制,挖掘出潜在的靶向中药。这些关键基因和中药有望为痛风的治疗提供新的思路和方法。

基于代谢组学的中药治疗冠心病血瘀证生物标志物分析

目的基于代谢组学探讨中药(复方/单味)治疗不同物种冠心病血瘀证所筛选到的差异代谢物,总结中药干预冠心病血瘀证后的生物标志物及相关代谢通路。方法从中国知网、万方数据库、维普数据库、Embase、PubMed、the Cochrane Library、Web of Science数据库中检索中药(复方/单味)治疗冠心病血瘀证的代谢组学研究。对纳入研究的差异代谢物进行汇总,采用HMDB、PubChem-Subs、KEGG对代谢物进行分子注释,对代谢产物路径可视化采用metPA网络软件进行分析。结果共有8篇文献纳入本研究,计算两个物种中重复出现的代谢物后共统计89个差异代谢物主要参与了132条代谢路径。通过通路拓扑分析并对重复出现的代谢通路进行统计后选出了16条P值小于0.05的代谢通路作为中药(复方/单味)治疗不同物种冠心病血瘀证的代谢通路。对于富集于各条差异性代谢通路上的代谢物,在不同研究中重复筛选到的代谢物包括:苯丙氨酸,谷氨酰胺,甘氨酸,柠檬酸盐,胆碱,肌酸,乳酸,葡萄糖,花生四烯酸。结论各项研究中用于冠心病血瘀证治疗的中药(复方/单味)以血府逐瘀汤、桃红四物汤、养心通脉方、苏合香为代表。基于代谢组学的中药(复方/单味)治疗冠心病血瘀证的生物信息学分析显示其作用机制涉及糖代谢、氨基酸代谢、能量代谢、胆碱代谢、脂肪酸代谢等多个方面,基本的三羧酸循环参与其中。总结了包括乳酸、葡萄糖、柠檬酸、花生四烯酸、肌酸、苯丙氨酸、胆碱、谷氨酰胺以及甘氨酸在内的与冠心病血瘀证证候相关的差异代谢物。

类风湿关节炎脂肪酸代谢相关基因的生物信息学鉴定与验证

背景:研究表明,脂肪酸代谢基因与类风湿关节炎发展紧密相关,因此基于脂肪酸代谢基因探索类风湿关节炎发病进展具有重要的临床意义。目的:探究脂肪酸代谢基因是否可以作为预测类风湿关节炎进展的可靠生物标志物。方法:从基因表达综合数据库(GEO)下载与滑膜组织相关的基因数据,应用STRING构建蛋白质-蛋白质相互作用网络分析,对其使用Cytoscape进行生物学注释(GO基因本体论)和信号通路富集分析(KEGG京都基因与基因组百科全书)。从分子特征数据库(MSigDB)筛选脂肪酸代谢相关基因,使用套索算法和支持向量机的递归特征消除算法筛选潜在生物标志物。通过CIBERSORT算法评估正常人和类风湿关节炎患者的免疫细胞浸润水平。最后,在GSE77298使用受试者工作特征曲线验证脂肪酸代谢相关基因的表达水平。结果与结论:①确定了361个类风湿关节炎差异表达基因,其中13个与报告的脂肪酸代谢相关基因重叠;②基于机器学习算法筛选出5个基因,受试者工作特征曲线显示有5个基因(PCK1、PDK1、PTGS2、PLA2G2D、DPEP2)可以预测类风湿关节炎的发展;③CIBERSORT算法结果表明上述5个基因和活化肥大细胞、中性粒细胞、静息肥大细胞、记忆性静息CD4^(+)T细胞浸润水平密切相关;④受试者工作特征曲线显示,PLA2G2D和PCK1具有较高的诊断价值;⑤提示脂肪酸代谢相关基因表达特征可作为预测类风湿关节炎临床结果的潜在生物标志物,可进一步提高类风湿关节炎预测的准确性。

代谢组学在肺炎支原体肺炎中的生物标志物研究进展

肺炎支原体肺炎(MPP)是一种由肺炎支原体(MP)感染所导致的呼吸道疾病,由于其早期临床症状不明显、影像学表现不典型,容易与其他类型肺炎混淆,诊断常常存在误差和延迟。此外,临床上常用的生物标志物也存在一定局限,因此,寻找与MPP相关的新型生物标志物成为儿科学者的研究重点。相关学者通过代谢组学相关技术研究发现MPP患儿血清中的脂质、糖类、氨基酸等代谢通路以及代谢物水平发生明显变化,本综述将对以上代谢物的改变与MPP之间的关联作一详细介绍。

创伤性下肢骨折相关生物标志物的研究进展

近年来,随着人口老龄化程度的加剧,跌倒和骨折的发生率逐渐升高,其中骨折的致死率和致残率均较高。生物标志物具有简单、可量化、动态评估病情变化等优点,在临床辅助诊疗中具有一定指导意义。目前关于创伤性下肢骨折生物标志物的研究主要集中于炎症、细胞免疫、代谢等方面,但并未进行细致区分。因此,未来进一步确定相关生物标志物的浓度及其所代表的风险,并制订相应评分标准,可以为临床诊疗提供新思路。

基于血液学生物标志物对卒中相关性肺炎的研究进展

卒中后肺部炎是脑卒中最常见的并发症,影响卒中患者预后与结局,由于临床早期识别SAP较为困难,因此,需要积极探索便捷、高特异性和高敏感性的血液生物标志物,以期早期识别SAP高风险患者,并尽快采用合理的治疗手段,避免卒中结局恶化。卒中诱导的免疫抑制是SAP的最主要发病原因。中风在大脑中产生强大的炎症联级反应,脑损伤后机体为保护脑组织进一步炎症损害,引起的免疫抑制减少炎症反应,细胞免疫功能快速持续下降,单核细胞和Th1细胞失活,Th介导的淋巴细胞减少,脾脏、胸腺和淋巴结免疫细胞凋亡增加,增加感染的风险。基于炎症免疫反应学说,越来越多的血液学生物标志物被发现与SAP的发生及进展密切相关,与传统的血液学感染指标,如CRP、PCT等比较,新型血液学生物标志物NLR、MLR、PLR、SII及T细胞亚群等具有简单易获得、可重复检测、更客观准确等优点。本文就新型血液学生物标志物对SAP的作用影响作一综述,以期为临床早期预测及诊断SAP提供新的手段。

代谢组学技术在心肌梗死生物标志物筛选中的研究进展

心肌梗死是因冠状动脉阻塞导致的心肌缺血性坏死,有较高的发病率和死亡率。代谢功能障碍能反映心肌能量供应和利用的不平衡,且与心血管疾病的发生发展及预后密切相关。目前代谢组学技术已经应用于心肌梗死的研究中,通过对患者体内小分子代谢物的种类、数量及其变化规律进行分析,为心肌梗死的诊断及预后生物标志物筛选提供技术方法和思路。本文将代谢组学技术在心肌梗死生物标志物的相关研究进展进行综述。

基于Lasso回归构建生物标志物影响代谢综合征的风险预测模型

目的探讨代谢综合征的生物标志物及影响因素,构建代谢综合征的风险预测模型。方法选取2020年1月至2021年12月到某中心疗养体检并诊断为代谢综合征的161例患者作为实验组,另选择同一时期根据性别和年龄匹配的192例非代谢综合征患者作为对照组。收集患者的临床基线资料和生物标志物,利用Lasso回归筛选出代谢综合征相关的生物标志物,用于构建预测代谢综合征高危人群的预警模型。结果使用Lasso回归共筛选出7个影响代谢综合征相关的生物标志物和影响因素,分别为体质量指数(body mass index,BMI)、2型糖尿病(type 2 diabetes,T2DM)、空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、三酰甘油(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白胆固醇(highdensity lipoprotein cholesterol,HDL-C)、单核细胞计数/高密度脂蛋白胆固醇比值(monocyte count/HDL-C ratio,MHR)和超敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein,hs-CRP)。预测模型的曲线下面积(area under curve,AUC)为0.9857。结论本研究利用Lasso回归构建生物标志物的风险预测模型用于预测代谢综合征的能力较强,可用于指导临床医生早期识别代谢综合征的高危人群。

^(18)F-FDG PET/CT代谢参数与宫颈癌临床病理特征、肿瘤标志物及血清转移相关标志物的相关性

目的探讨^(18)F-FDG PET/CT代谢参数与宫颈癌临床病理学特征、肿瘤标志物及血清转移相关标志物的相关性。方法回顾性分析295例宫颈癌患者的临床资料,纳入患者均在治疗前行^(18)F-FDG PET/CT检查,测量并计算宫颈癌原发灶代谢参数,包括最大标准摄取值(maximum standard uptake,SUVmax)、峰值标准摄取值(peak standard uptake,SUVpeak)、肿瘤代谢体积(tumor metabolic volume,MTV)和病灶糖酵解总量(total glycolysis,TLG),分析以上参数与患者临床病理学特点、血清肿瘤标志物和血清转移相关标志物(uPA、CK20、CK19及MMP-9)的相关性。结果高分化型宫颈癌原发灶的MTV值明显高于中分化及低分化宫颈癌(P=0.047)。FIGO分期为Ⅳ期患者的原发灶MTV及TLG值均高于Ⅲ期和Ⅱ期患者(P<0.001)。SCC-Ag≥1.5 ng/mL、CEA≥5 ng/mL和CA125≥35 ng/mL的宫颈癌患者原发灶MTV及TLG值均高于血清SCC-Ag、CEA和CA125水平低者(P<0.05)。血清CK19水平与FIGO分期有关(P=0.029),uPA、CK20及MMP-9均与肿瘤代谢参数和临床病理特征间差异无统计学意义(P>0.05)。结论宫颈癌原发灶代谢参数与其临床病理学特征、FIGO分期及血清肿瘤标志物具有一定的相关性。

结缔组织病相关间质性肺病的生物标志物研究进展

结缔组织病是由于免疫功能紊乱所导致的一类自身免疫性疾病,常有多系统受累。肺部受累是结缔组织病最常见的并发症之一,其中以间质性肺病最为多见。目前免疫机制等相关研究证实了结缔组织病相关间质性肺病(CTD-ILD)发病机制的复杂性,同时也为临床提供新的诊疗思路。本文将总结并讨论CTDILD主要候选生物标志物GM-CSF、IL、S100A8/A9、CA153、MUC5B等,通过回顾机制、潜力、局限性及在不同CTD-ILD中的临床应用,帮助指导未来临床研究及实践,降低临床漏诊率,实现早期治疗,从而改善患者预后。

加权基因共表达网络分析结肠癌免疫相关生物标志物

目的旨在鉴定可能参与结肠癌发生发展的免疫相关预后基因,采用加权基因共表达网络对癌症基因组图谱(TCGA)和基因表达综合数据库(GEO)联合分析,筛选免疫生物标志物。方法2022年11月至12月,对GSE41657数据集和TCGA结肠癌数据集中免疫相关基因进行加权基因共表达网络分析,并从关键模块筛选免疫相关生物标志物,利用TCGA数据库中基因表达数据和临床信息进一步分析。结果获得了结肠癌发生发展中与免疫相关的最关键模块,其功能富集到免疫细胞趋化、游走、活化、增殖、迁徙等,通路富集到趋化因子信号通路、抗原处理和呈递、MAPK信号通路、HIF-1信号通路、PI3K-Akt信号通路、NF-kappa B信号通路等。找到了有望作为结肠癌预后靶点的10个基因:NMB、SCG2、IL1A、ULBP2、INHBB、COLEC12、F2RL1、ANGPTL1、NR3C2、TNFRSF17。通过TIMER数据库筛选出2个与结肠癌免疫相关性最为密切的基因——COLEC12、ANGPTL1,这两个基因富集到诸多免疫相关和癌症相关通路——JAK Stat信号通路、Toll样受体信号通路、MAPK信号通路等,可能在肿瘤免疫微环境中发挥重要作用。结论COLEC12、ANGPTL1可能通过多种信号通路对结肠癌及其免疫微环境进行调控,有望成为潜在的免疫治疗靶点。

代谢组学技术在筛选奶牛乳腺炎生物标志物中的应用

随着奶牛养殖规模的持续扩大,奶牛常见疾病发病率也在逐年增加。筛选精准判定奶牛疾病发病的标志物,可早期预警奶牛发病。基于核磁共振波谱、气相色谱-质谱、液相色谱-质谱的代谢组学技术的应用在奶牛疾病和牛奶等乳制品研究中已得到广泛应用,但对乳腺炎症标志物和代谢物含量变化与临床体征之间的相关性缺乏了解。本文综述了应用代谢组学技术筛选奶牛乳腺炎中生物标志物的相关研究,为生产实践中快速精准诊断奶牛乳腺炎提供技术支撑。

生物标志物在脓毒症相关急性肾损伤中的应用

脓毒症相关急性肾损伤(SA-AKI)是脓毒症常见并发症之一,是脓毒症所致的与长期不良后果相关的一种急性功能及器官损害综合征,其发病率呈逐渐上升趋势,且病死率远高于单纯脓毒症。利用生物标志物早期识别SA-AKI和预测疾病进展并给予相应的干预措施,对于降低SA-AKI死亡风险及长期后遗症的发生至关重要。截止目前,鲜见可特异性识别SA-AKI的生物标志物被提出,临床仍以急性肾损伤(AKI)相关生物标志物来识别SA-AKI的发生或预测其进展,因此,了解生物标志物在AKI与SA-AKI发生或变化中的差异所在,是评估AKI相关生物标志物在识别SA-AKI发生及预测其进展中的关键环节。现通过概述AKI相关生物标志物在AKI与SA-AKI发生发展中的差异,为识别SA-AKI发生及预测其进展的生物标志物提供参考。

探讨卒中相关肺炎相关生物标志物的水平及临床意义

目的:本研究基于确认的卒中相关肺炎(Stroke-associated pneumonia,SAP)生物标志物的化学性质和物质结构对制备的纳米材料传感器进行修饰,从而实现对SAP生物标志物的检测,并评估其鉴别诊断SAP与非SAP的效果。方法:使用光化学法建立缺血性SAP模型大鼠,采用胶原酶注入法建立出血性SAP模型,然后将大鼠放入固定盒中,用酒精擦拭大鼠尾部,按压住尾静脉1/3处,注射器进针后回抽有血后注入脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)溶液(LPS溶于生理盐水,给药剂量10mg/kg),从而建立内毒素性急性肺损伤大鼠模型;采集血液样本,并将其置于不含抗凝剂的试管内;室温下自然凝集2~4h(防暴晒),血液凝固后自然析出的即血清;然后基于上转换纳米材料对确定的生物标志物进行荧光检测;采用受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic Curve,ROC曲线)评估其鉴别诊断SAP与非SAP的效果。结果:SAP与非SAP大鼠的降钙素原(Procalcitonin,PCT)及尿酸(Uric acid,UA)水平没有统计学差异,而SAP组的C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)水平明显高于非SAP组大鼠,差异具有统计学差异(P<0.05);采用ROC曲线,评估主要生物标志物水平鉴别SAP与非SAP大鼠的价值,结果显示CRP水平对鉴别SAP与非SAP大鼠具有较高的临床价值(P<0.05)。结论:SAP与非SAP大鼠间CRP比较具有明显差异,而PCT、尿酸比较无明显差异,CRP可作为鉴别SAP与非SAP大鼠的可靠性指标。

X线结合软骨代谢生物标志物检测在膝骨关节炎早期诊断中的应用分析

分析X线结合软骨代谢生物标志物检测在膝骨关节炎早期诊断中的应用价值。方法 选取我院2022年1月至2023年8月期间收治的60例膝骨关节炎(病例组),另选60例健康对照人群(对照组),采集两组受检者的血液样本,测定两组软骨代谢生物标志物水平;同时入院后均经X线检查,分析X线对膝骨关节炎病理结构检出率,比较病例组及对照组的Kellgren-Lawrence(K/L)分级。结果 60例膝骨关节炎患者经X线检查,其中关节边缘骨质增生46例(76.67%),关节间隙狭窄24例(40.00%),关节积液2例(3.33%),关节面下骨囊性变5例(8.33%)。病例组的X线K/L分级高于对照组,血清PⅡANP水平低于对照组,COMP、MMP-13水平高于对照组(P<0.05)。经绘制ROC曲线后,X线K/L分级+PⅡANP+COMP+MMP-13诊断早期膝骨关节炎的曲线下面积(AUC)0.854、约登指数0.617、灵敏度88.33%及特异度83.33%均高于K/L分级、PⅡANP、COMP、MMP-13(P<0.05)。结论 X线结合软骨代谢生物标志物检测早期膝骨关节炎更具优势,可为膝骨关节炎诊断提供依据。

重症哮喘儿童血浆脂质代谢特征与潜在生物标志物研究

目的分析重症哮喘与轻中度哮喘儿童的血浆脂质分子差异,寻找重症哮喘潜在的新型血浆生物标志物。方法于2020年9月1日—2021年4月30日纳入复旦大学附属儿科医院哮喘专病数据库的哮喘儿童,将其分为重症哮喘组(50例)和轻中度哮喘组(54例)。采集入组儿童血浆,采用液相色谱-质谱联用(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)技术检测血浆中脂质分子。通过多元统计分析比较两组脂质分子差异,筛选显著差异的脂质分子;使用KEGG数据库分析主要受干扰的代谢途径。利用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析显著差异脂质分子对重症哮喘的诊断价值。结果重症哮喘组平均年龄(8.8±2.6)岁,轻中度哮喘组平均年龄(8.4±2.8)岁,两组性别和年龄差异无统计学意义(P=0.075,0.422)。临床指标:重症哮喘组外周血嗜酸性粒细胞百分比和嗜酸性粒细胞绝对计数均显著高于轻中度哮喘组(P=为0.029,0.023);重症哮喘组FEV1/FVC、FEF50%预计值、FEF75%预计值、MMEF%预计值均低于轻中度哮喘组(P=0.003,0.005,0.005,0.003)。血浆中共筛选出39种差异表达的脂质分子,其中变异倍数(fold change,FC)>1.5的脂质分子为磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE,47∶10)和磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS,40∶2);代谢通路富集分析显示39种差异脂质分子与胆碱代谢、甘油磷脂代谢等5条代谢通路相关。以组间差异临床指标为基线,ROC曲线分析显示基线联合PE(47∶10)或PS(40∶2)的曲线下面积(area of under,AUC)分别为0.928(95%CI:0.851~1.000)和0.923(95%CI:0.863~0.983),均高于基线0.737(95%CI:0.640~0.834)。结论重症哮喘儿童脂质代谢显著改变,共筛选出39种差异脂质分子,其中胆碱代谢途径紊乱最为显著;PE(47∶10)和PS(40∶2)可能是诊断重症哮喘的潜在生物标志物。

首发未服药精神分裂症代谢综合征的临床特征及相关生物标志物研究进展

首发未服药精神分裂症患者的代谢综合征患病率较普通人明显增高,代谢综合征及其相关并发症使得精神分裂症患者寿命缩短十年以上。本文主要以首发未服药精神分裂症患者发生代谢综合征的临床特征及相关生物标志物展开综述。