基于大规模多中心人群的肝癌血清标志物研究

作者：百趣代谢组学
为什么都是多组学发的高分文章，我只想做代谢组学可以发高分吗？
答案当然是Yes 。接下来Lavender就为大家分享由大连物化所许国旺老师课题组发表在HEPATOLOGY上面的一篇文章。
百趣代谢组学文献分享，文章的题目为：ALarge-Scale,MulticenterSerumMetaboliteBiomarkerIdentificationStudyfortheEarlyDetectionofHepatocellularCarcinoma 。

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代谢组学文献分享—摘要
HCC（肝细胞癌）是全球较致命的恶性肿瘤之一，全球约有50％的新病例和死亡相关的肝癌发生在中国。目前HCC在高危人群中的早期诊断仍然具有挑战性，所以发现新型标志物是一个迫切的需求。代谢组学文献分享，该实验通过纳入1448名受试者，采用LC-MS分析技术，鉴定并验证到了一组新型的肝癌组合代谢标志物：甘氨酸胆酸、苯丙酰色氨酸。
代谢组学文献分享—实验设计

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图1实验设计NC：正常对照；Cir：肝硬化；CHB：慢性乙型肝炎；HCC：肝细胞癌；S-HCC：小肝细胞癌；GSC：胃癌；ICC：肝内胆管细胞癌
①训练集包含108个样本，用来发现候选biomarker 。
②测试集包含684个样本，用来测试候选biomarker ，找到潜在biomarker；其中S-HCC样本用来评估早期肝癌的代谢标志物。
③验证集中572个样本组成的队列1用来建立代谢物组合回归模型，并分别评价他们的诊断性能。队列2是一个巢式病例对照研究，将建立好的组合回归模型应用到cohort2队列中，再次评估这个生物标志物组合对于HCC的预测能力。
代谢组学文献分享—研究方法
血清样本收集
禁食过夜后， 6:00-8:00am收集临床血清样本
代谢组学文献分享—检测平台
训练集，测试集：ACQUITYUPLCTM+Q-Trap5500
验证集：LC(Nexerax2)-MS(TQ8050)
数据库：home-developeddatabase(>2000),HMDB,metlin
Bytheway ，这里的训练集和测试集检测用到了拟靶向的方法。

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图2拟靶向检测原理
（ShiliChen,GuowangXu,etal.PseudotargetedMetabolomicsMethodandItsApplicationinSerumBiomarkerDiscoveryforHepatocellularCarcinomaBasedonUltraHigh-PerformanceLiquidChromatography/TripleQuadrupoleMassSpectrometry,analyticalchemistry）
之前Biotree也曾推出拟靶向检测的案例分享，大家感兴趣的话可进链接深度阅读（文献分享|从SWATH到MRM：一种新型高覆盖度靶向代谢组学技术）
代谢组学文献分享—数据分析
SIMCA-P：PCA ， PLS-DA
MultiExperimentViewer:WilcoxonMann-Whitneytest ， Benjamini-Hochberg-basedfalsediscoveryrate
SPSS：Binarylogisticregression ， correlationanalysis
Metaboanalyst：pathwayanalysis
代谢组学文献分享—研究结果
训练集筛选差异代谢物
图3(A)训练集的totalPCA(B)多元变量统计结果(C)单变量统计分析结果
结合多变量统计分析和单变量统计分析，后来筛选到17个候选biomarker 。
筛选验证潜在biomarker
首先考察这17个差异代谢物在测试集HCCVSNC,HCCVSCir,S-HCCVSNC,andS-HCCVSCir这四组对比中众有显著差异，并且上下调趋势是否与训练集一致，从而在17个代谢物中筛选到了8个差异化合物。代谢组学文献分享，最后再结合二元logistic回归分析，筛选到一组标志物组合：Phe-Trp,GCA 。

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图4血清代谢物组(2-Meta)、AFP和两者联合的ROC分析
在训练集和测试集中分别计算该标志物组区分肝细胞癌和肝硬化的ROC ， AUC值分别达到0.93.和0.892 ，远远高于AFP的诊断能力。而如果与甲胎蛋白联用的话，则能表现出更高的诊断灵敏度。代谢组学文献分享，另外测试集的数据也显示，在区分小肝细胞癌和肝硬化的时候，该标志物组相对于AFP有较高的诊断敏感度和相似的诊断特异性。而肝硬化是患小肝细胞癌的高危人群，在临床上很难鉴别，该标志物组的发现对于早期肝癌的发现具有显著意义。