炎癥性腸病血清蛋白指紋圖譜技術(shù)分析及臨床應(yīng)用研究.pdf

1、炎癥性腸?。↖nflammatory Bowel Disease，IBD），包括克羅恩病(Crohn'sDisease，CD)和潰瘍性結(jié)腸炎（Ulcerative Colitis，UC），是一類病因和發(fā)病機制尚不明確的腸道慢性炎癥性疾病。其診斷缺乏金標準，臨床上存在漏診或誤診的情況。此外，IBD亞型，即CD和UC之間，IBD與腸結(jié)核(Intestinal Tuberculosis，ITB)之間的鑒別診斷仍是難題。血清蛋白指紋圖譜是近些年

2、發(fā)展起來的一種新型的蛋白質(zhì)組學技術(shù)，旨在尋找和疾病相關(guān)的蛋白質(zhì)，研究引致某種疾病的蛋白質(zhì)表達或修飾后變化，尋找診斷標記，建立診斷模型。本研究利用弱陽離子磁珠聯(lián)合基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time Of Flight Mass Spectrometry，MALDI-TOF-MS）技術(shù)分析IBD（包括CD和UC）、ITB患者和正常對照者的血清蛋白

3、質(zhì)組學特征，依據(jù)遺傳算法結(jié)合支持向量機(Support Vector Machine，SVM)的方法篩選出最佳診斷模型，并以留一法驗證，以期在血清蛋白質(zhì)層面為IBD的早期診斷，CD和UC，CD和ITB的鑒別診斷提供新的思路。
　　目的:
　　探索IBD血清蛋白質(zhì)譜的診斷模型，CD和UC，CD與ITB血清蛋白質(zhì)譜的鑒別診斷模型及它們的臨床應(yīng)用價值。
　　方法:
　　第一部分:應(yīng)用弱陽離子磁珠聯(lián)合MALDI-TOF-

4、MS技術(shù)對108例IBD患者(59例CD患者，49例UC患者)和48例正常對照者的血清蛋白質(zhì)譜進行分析，分別將CD組與正常對照組，UC組與正常對照組，CD組與UC組這三組兩兩進行比較，采用Wilcoxon秩和檢驗篩選出血清中最有差異的蛋白質(zhì)荷比峰(P＜0.05)，通過遺傳算法結(jié)合SVM的方法篩選出IBD的最佳診斷模型，CD和UC之間的最佳鑒別診斷模型，用留一法交叉驗證評估模型的預(yù)測效果。
　　第二部分:應(yīng)用弱陽離子磁珠聯(lián)合MALD

5、I-TOF-MS技術(shù)對30例CD患者，21例ITB患者和30例正常對照者的血清蛋白質(zhì)譜進行分析，分別將CD組與正常對照組，ITB組與正常對照組，CD組與ITB組這三組兩兩進行比較，采用Wilconxon秩和檢驗篩選出血清中最有差異的蛋白質(zhì)荷比峰（P＜0.05），通過遺傳算法結(jié)合SVM的方法篩選出CD、ITB的最佳診斷模型，CD和ITB之間的最佳鑒別診斷模型，用留一法交叉驗證評估模型的預(yù)測效果。
　　對第一部分的CD診斷模型（M/Z

6、為4964，2272，2126，2900這4個蛋白質(zhì)峰組合）行盲法驗證，評估該模型的診斷效果。
　　結(jié)果:
　　(1)第一部分:CD組與正常對照組比較，差異表達(P＜0.05)的蛋白質(zhì)荷比峰有282個。UC組與正常對照組比較，差異表達的蛋白質(zhì)荷比峰有302個。CD組與UC組比較，差異表達的蛋白質(zhì)荷比峰有306個。在三組中分別選出表達差異最大的10個蛋白質(zhì)荷比峰來建立并篩選診斷模型。發(fā)現(xiàn)質(zhì)荷比(M/Z)為4964，2272，2

7、126，2900這4個蛋白質(zhì)峰組合建立的診斷模型能很好地區(qū)分CD組與正常對照組，其診斷CD的特異性為93.8％，敏感性為81.4％。M/Z為3030，5065，2360，3275，1945，3957這6個蛋白質(zhì)峰組合建立的診斷模型能很好地區(qū)分UC組與正常對照組，其診斷UC的特異性為89.6％，敏感性為98.0％。M/Z為2900，5338，2122，1897這4個蛋白質(zhì)峰組合建立的診斷模型能較好地區(qū)分CD組與UC組，其診斷CD的特異性為

8、81.4％，敏感性為71.4％。
　　(2)第二部分:CD組與ITB組比較，差異表達(P＜0.05)的蛋白質(zhì)荷比峰有236個。ITB組與正常對照組比較，差異表達的蛋白質(zhì)荷比峰有305個。CD組與ITB組比較，差異表達的蛋白質(zhì)荷比峰有332個。在三組中分別選出表達差異最大的10個蛋白質(zhì)荷比峰來建立并篩選診斷模型。發(fā)現(xiàn)M/Z為4964，3029，2833，2900這4個蛋白質(zhì)峰組合建立的診斷模型能很好地區(qū)分CD組與正常對照組，其診斷C

9、D的特異性為96.7％，敏感性為96.7％。M/Z為3030，2105，2545，4210這4個蛋白質(zhì)峰組合建立的診斷模型能很好地區(qū)分ITB組和正常對照組，其診斷ITB的特異性為93.3％，敏感性為95.2％。M/Z為4267，4223，1541這3個蛋白質(zhì)峰組合建立的診斷模型能較好地區(qū)分CD組與ITB組，其診斷UC的特異性為76.2％，敏感性為80.0％。
　　(3)CD診斷模型（M/Z為4964，2272，2126，2900這

10、4個蛋白質(zhì)峰組合）盲法測試的敏感性為83.3％，特異性為96.7％，準確率為90％。
　　結(jié)論:
　　(1)第一部分:弱陽離子磁珠聯(lián)合MALDI-TOF-MS技術(shù)分析IBD患者和正常對照組的血清蛋白質(zhì)組學特征，發(fā)現(xiàn)差異表達的蛋白質(zhì)荷比峰能有效地區(qū)分IBD組和正常對照組，CD組與UC組。遺傳算法結(jié)合SVM建立的CD組與正常對照組的血清差異蛋白質(zhì)荷比峰診斷模型（M/Z為4964，2272，2126，2900這4個蛋白質(zhì)峰組合），

11、UC組與正常對照組的血清差異蛋白質(zhì)荷比峰診斷模型（M/Z為3030，5065，2360，3275，1945，3957這6個蛋白質(zhì)峰組合）及CD組與UC組的血清差異蛋白質(zhì)荷比峰鑒別診斷模型（M/Z為2900，5338，2122，1897這4個蛋白質(zhì)峰組合）的特異性及敏感性均較高，可輔助IBD的診斷及其亞型之間的鑒別診斷。
　　(2)第二部分:弱陽離子磁珠聯(lián)合MALDI-TOF-MS技術(shù)分析CD、ITB患者和正常對照組的血清蛋白質(zhì)組學

12、特征，發(fā)現(xiàn)差異表達的蛋白質(zhì)荷比峰能有效地區(qū)分CD組和正常對照組，ITB組和正常對照組，CD組和ITB組。遺傳算法結(jié)合SVM建立的CD組與正常對照組的血清差異蛋白質(zhì)荷比峰診斷模型（M/Z為4964，3029，2833，2900這4個蛋白質(zhì)峰組合），ITB組與正常對照的血清差異蛋白質(zhì)荷比峰診斷模型（M/Z為3030，2105，2545，4210這4個蛋白質(zhì)峰組合）及CD組與ITB組的血清差異蛋白質(zhì)荷比峰鑒別診斷模型（M/Z為4267，422