基于UPLC-Q-Exactive-MS的T1期甲状腺乳头状癌血清非靶向代谢组学研究

目的使用非靶向血清代谢组学方法,借助超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Exactive-MS)联用平台,探讨T1期甲状腺乳头状癌(PTC)的分子标志物。方法使用UPLC-Q-Exactive-MS平台,对比分析2021-09-01-2022-04-15民航总医院耳鼻咽喉头颈外科接受甲状腺切除术的30例PTC患者和30名健康体检者的血清代谢物,使用SIMCAP 14.1进行主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)建模,结合经FDR校正的Mann-Whitney-Wilcoxon检验结果和代谢物在2组中的差异倍数等筛选潜在的小分子代谢标志物,并通过二元逻辑回归分析建立联合诊断模型。结果PCA、PLS-DA、OPLS-DA模型显示T1期PTC患者与健康体检者的血清代谢物存在显著差异。经OPLS-Loading plot分析,结合差异权重贡献值(VIP)>1,|log2FC|>1,且P<0.05,筛选出50种潜在差异性代谢物。其中D-甘油醛3-磷酸、氨基乙二酸、乙酰肉碱等11种代谢物在PTC患者血清中表达上调;PC(18∶1(11Z)/24∶1(15Z))、氨基甲酸、亮氨酸等39种代谢物在PTC患者血清中表达下调。寻找到与差异性代谢物相关的7条异常代谢通路,分别为戊糖磷酸途径、色氨酸代谢、赖氨酸降解、甘油磷脂代谢、糖酵解/糖异生、果糖和甘露糖代谢、初级胆汁酸生物合成,这些代谢通路可能参与PTC患者血清代谢的病理生理过程。受试者工作特征曲线下面积>0.9的差异性代谢物有5种,分别为PC(18∶1(11Z)/24∶1(15Z))、琥珀酰丙酮、色氨酸、亮氨酸和脱氧胆酸。结论在T1期PTC患者的血清代谢过程中,糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢以及胆汁酸代谢出现明显改变。磷脂PC(18∶1(11Z)/24∶1(15Z))、琥珀酰丙酮、色氨酸、亮氨酸以及脱氧胆酸5种差异性代谢物可以用来区分T1期PTC患者与健康人群。