原發(fā)性肝癌血清蛋白質(zhì)譜圖人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷模型研究.pdf

1、目的:原發(fā)性肝癌是由肝細(xì)胞或肝內(nèi)膽管細(xì)胞發(fā)生的癌腫,是我國常見的惡性腫瘤之一,其死亡率在消化系統(tǒng)腫瘤中列第三位,僅次于胃癌和食道癌,臨床上以肝細(xì)胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)最為多見。肝細(xì)胞癌是世界上最常見惡性腫瘤之一,總的5年生存率低于5％。目前HCC發(fā)病率在我國呈日漸上升趨勢(shì),造成其高病死率的主要因?yàn)槭悄壳吧腥狈μ禺愋愿叩脑缙谠\斷方法,由于HCC病人早期常無癥狀,發(fā)現(xiàn)時(shí)已屬中、晚期,喪失了治療的最佳

2、時(shí)機(jī)。因此,迫切需要探索一種快速、簡(jiǎn)單、靈敏度高、特異性好的早期診斷方法。在眾多的檢測(cè)手段中,表面增強(qiáng)激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)(Surface enhanced laser desorption ionizationtime of flight mass spectrometry,SELDI-TOF-MS)無疑是當(dāng)今報(bào)道最前沿、最熱門、檢測(cè)敏感度和特異度最高的技術(shù)。任何疾病在出現(xiàn)病理變化之前,細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)在成分和數(shù)量上都會(huì)有相應(yīng)改

3、變,并通過血清中的蛋白質(zhì)模式反映出來。因此,通過比較不同疾病人群血清中差異蛋白質(zhì)的表達(dá),可能篩選出腫瘤相關(guān)的標(biāo)志分子。本研究采用差異蛋白組學(xué)的方法,利用SELDI-TOF-MS技術(shù)檢測(cè)乙肝、肝硬化、原發(fā)性肝癌患者、其他消化系統(tǒng)腫瘤與健康人血清蛋白指紋圖譜,并篩選原發(fā)性肝癌患者特異表達(dá)的血清蛋白標(biāo)志物,結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(artificial neural network,ANN)建立預(yù)測(cè)模型,探索其用于原發(fā)性肝癌實(shí)驗(yàn)診斷的臨床價(jià)值,以

4、建立早期有效檢測(cè)原發(fā)性肝癌的客觀實(shí)驗(yàn)指標(biāo)。
　　 方法:利用SELDI-TOF-MS技術(shù)及其配套的金芯片(Gold Chip)檢測(cè)435份血清標(biāo)本得到相應(yīng)的蛋白指紋圖譜,經(jīng)Biomarker Wizard分析軟件找出差異蛋白,采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),建立診斷原發(fā)性肝癌實(shí)驗(yàn)診斷模型。將其中75例乙肝和68例肝硬化、100例原發(fā)性肝癌、91例其他消化系統(tǒng)腫瘤和101例健康人血清隨機(jī)分為訓(xùn)練集(乙肝35例,肝硬化33例,原發(fā)性肝癌50例,其

5、他消化系統(tǒng)腫瘤41例,健康人51例)結(jié)合到金芯片上,檢測(cè)血清蛋白質(zhì)譜數(shù)據(jù),將獲得的蛋白質(zhì)譜圖用Ciphergen ProteinChip 3.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的校正和分析,采用Ciphergen Biomaker Wizard 3.1軟件篩選肝炎、肝硬化、原發(fā)性肝癌和其他消化系統(tǒng)腫瘤的差異蛋白。此數(shù)據(jù)將用于篩選肝癌的差異蛋白標(biāo)志物并建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷模型。驗(yàn)證集(乙肝40例,肝硬化35例,原發(fā)性肝癌50例,其他消化系統(tǒng)腫瘤50例,健康人

6、50例)進(jìn)行相同的處理后數(shù)據(jù)用于模型診斷效度的盲法驗(yàn)證。
　　 結(jié)果:原發(fā)性肝癌患者與對(duì)照組血清蛋白指紋圖譜篩選出75個(gè)差異表達(dá)的蛋白質(zhì)荷比峰(P<0.05),利用其中7個(gè)有明顯表達(dá)差異的標(biāo)志蛋白(P<0.01)建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷模型,其質(zhì)荷比(m/z)分別為4207、6604、7734、8106、8545、8599、8894。經(jīng)Swiss-Prot蛋白數(shù)據(jù)庫檢索,初步鑒定為Peptide YY-like,50S riboso

7、malprotein L30,50S ribosomal protein L35,Neutrophil-activating peptide 2(74),Acyl carrier protein,30S ribosomal protein.S21,UPF0330 protein TK1752。利用該模型對(duì)原發(fā)性肝癌進(jìn)行盲法預(yù)測(cè),對(duì)原發(fā)性肝癌的診斷靈敏度和特異度分別為84.00％和81.25％,受試者工作特征曲線(ROC曲線)下面積(AU