血液或尿液代谢标志物及其在子宫内膜癌早筛中的应用

1.本发明属于生物技术领域，具体涉及血液或尿液代谢标志物及其在子宫内膜癌早筛中的应用。


背景技术：

2.到目前为止，已经发现的差异代谢物包括血清中的3-羟基丁酸、亚油酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、苏氨酸和缬氨酸，血浆中的磷酸胆碱、c14:2、14-二烯基左旋肉碱、c6以及己酰肉碱等，以及尿液中的胆色素原、乙酰半胱氨酸、n-乙酰丝氨酸、咪唑丙烯酸和异丁酰甘氨酸等，可以作为子宫内膜癌（ec）的预测因子。另有研究发现ec患者尿液中雌激素及其代谢产物含量高于正常妇女，提示患者体内雌激素的高表达也有可能成为ec的筛查指标。但目前尚未得到较为公认的一组特异性代谢物。其原因可能是由于ec患者多合并多种代谢性合并症，会对代谢组学的分析产生影响。并且大部分研究样本量较少，所筛选的标记物诊断效能多在90%以下，效果欠佳。此外不同的分析技术平台也可能造成一定差异。目前常用的代谢组学检测方法包括质谱技术与核磁共振（nuclear magnetic resonance，nmr）技术。其中，nmr 技术优势在于样品预处理步骤简单，可以对样品进行非破坏性、无偏向性分析，但其灵敏度欠佳，分辨率不高。而质谱技术相比于nmr，有较高的灵敏度、分辨率以及专一性，并且有标准品图库可以进行鉴别，但特异性稍差，对于大量谱峰的识别力不高，代谢物的定量易受离子化程度影响。因此，质谱技术常与定量准确、分离能力强、但定性分析能力稍弱的色谱技术联用，包括气相色谱-质谱联用技术（gas chromatography-mass spectrometry，gc-ms）以及液相色谱-质谱联用技术（liquid chromatography-mass spectrometry，lc-ms）。其中gc-ms主要适用于分析挥发性强的样品，而lc-ms主要用于分析挥发性弱、热稳定性差的样品。鉴于此，本发明采用超高通量液相色谱－质谱联用技术（ultra performance liquid chromatography-mass spectrometry，uplc-ms），对研究对象样本进行血液及尿液代谢组学的联合分析，寻找ec患者与健康对照的差异性代谢产物，并建立诊断模型，为ec的早期发现和诊断提供新的生物标记物。


技术实现要素：

3.基于上述背景，为解决目前无公认标志物、大部分研究样本量少、诊断效能欠佳的问题，本发明提供了血液或尿液代谢标志物及其在子宫内膜癌早筛中的应用。
4.为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：本发明提供了血液或尿液代谢物作为诊断标志物在制备用于子宫内膜癌早期诊断的产品中的应用，所述血液或尿液代谢物选自adp-甘露糖、二十二碳二烯酸、马尿酸或其组合。
5.进一步地，所述产品包括试剂盒、芯片。
6.进一步地，所述产品通过检测adp-甘露糖、二十二碳二烯酸、马尿酸的含量水平以诊断子宫内膜癌。
7.进一步地，所述检测方法为质谱鉴定法。
8.进一步地，所述质谱鉴定法中采用一级全扫描模式筛选并联合二级靶向分析。具体地，本发明先采用超高液相色谱-高分辨质谱（uplc-ms）进行全扫描模式检测血液或尿液代谢物，全扫描模式是同时采集质量范围50m/z到1200m/z内的所有小分子一级信息，再通过多元统计分析（主成分分析pca和正交偏最小二乘判别分析opls-da）筛选出差异代谢物，进一步对差异代谢物进行靶向二级碎裂，结合数据库二级谱图，最终确定差异代谢物的结构。
9.本发明还提供了一种用于子宫内膜癌早期诊断的鉴定试剂，所述鉴定试剂为检测血液或尿液代谢物的试剂。
10.进一步地，所述血液或尿液代谢物选自adp-甘露糖、二十二碳二烯酸、马尿酸或其组合。
11.本发明还提供了一种用于子宫内膜癌早期诊断的试剂盒，所述试剂盒包括用于检测adp-甘露糖、二十二碳二烯酸、马尿酸或其组合的鉴定试剂。
12.本发明还提供了一种用于子宫内膜癌早期诊断的芯片，所述芯片包括用于检测adp-甘露糖、二十二碳二烯酸、马尿酸或其组合的鉴定试剂。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明通过血液或尿液联合代谢组学对ec进行研究，筛选的组合代谢标志物可以将ec与对照进行区分，其auc值可达0.983，有较好的敏感度和特异度，并且在验证组中得到了较好的验证，可以作为潜在的肿瘤标志物。在长期月经异常、异常子宫出血、宫腔内占位、绝经后内膜增厚等人群中，使用本发明提供的血液或尿液代谢标志物可预测癌变风险，筛选出真正的高危人群，积极进行有创性检查获得内膜病理明确诊断。
附图说明
14.图1为子宫内膜癌组和正常对照组的血清代谢谱分类图（a图：pca分类图，b图：opls-da分类图）；图2为子宫内膜癌组和正常对照组的尿液代谢谱分类图（a图：pca分类图，b图：opls-da分类图）；图3为实施例1中三种代谢物联合预测的roc曲线；图4为实施例2中三种代谢物联合预测的roc曲线。
具体实施方式
15.为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
16.实施例1筛选差异代谢物1、仪器与试剂1）仪器：watersacquityh-class液相色谱仪（waters公司）、tripletof5600质谱仪（thermofisherscientific公司）。
17.2）主要试剂：乙腈（thermofisherscientific公司）；c18反相色谱柱（3.0mm
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psoftware14.0（umetricsab,umea,sweden）进行pca分析，可视化组间变化趋势。非参检验p值小于0.05的变量认为是组间显著性差异变量，筛选为子宫内膜癌的早期潜在标志物。对筛选的差异变量进行二级碎裂，采用hcd（highcollisiondissociation）碎裂方式，根据具体代谢物选择204060ev能量。将二级碎片采用progenesisqi软件进行解卷积，搜索hmdb（humanmetabolomedatabase）数据库，确定差异代谢物结构。
26.6、筛选结果血液代谢物：非监督pca图显示子宫内膜癌组和正常对照组呈现出一定的区分度（参见图1a）；进一步采用监督opls-da构建模型，两组区分度更加明显（参见图1b）。子宫内膜癌组和正常对照组之间筛选出差异代谢物39个。
27.尿液代谢物：pca图显示子宫内膜癌组和正常对照组区分明显（参见图2a），opls-da显示两组区分度更加明显（参见图2b）。子宫内膜癌组和正常对照组之间筛选出差异代谢物78个。
28.将血液或尿液代谢物初筛得到的差异代谢物进行靶向二极分析，确定出3个代谢物结构，即adp-甘露糖、二十二碳二烯酸与马尿酸。并且采用逻辑回归算方法分析得到，将上述3种代谢物联合用于区分子宫内膜癌组和正常对照组达到较好的预测效果，roc曲线的auc值为0.983（参见图3），灵敏度及特异性见表2。
[0029] 实施例2验证筛选得到的差异代谢物将筛选出的3种代谢物作为子宫内膜癌早期诊断的标志物进行验证。
[0030]
另选47例子宫内膜癌患者和18例良性对照患者的血液或尿液代谢物作为样本，血液或尿液代谢物的提取过程同实施例1。利用uplc-ms对血液或尿液代谢物进行全扫描模式检测，基于标志物的一级谱峰面积定量分析得到在子宫内膜癌组和良性对照组之间的三种差异代谢物：adp-甘露糖、二十二碳二烯酸、马尿酸。采用roc曲线评估三种代谢物对子宫内膜癌的预测效果。结果显示三种代谢物联合预测的auc值为0.971（参见图4），预测效果良好，且显著优于单个代谢物的预测效果。
[0031]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0032]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。