胃液固有荧光光谱对胃癌筛查应用价值的研究

胃液固有荧光光谱对胃癌筛查应用价值的研究研究背景胃癌是严重危害人类健康和生命的常见恶性肿瘤之一。临床上诊断胃癌的主要手段仍是胃镜和上消化道造影检查，由于这两种方法要求具备先进的仪器设备和专门的操作人员，费用高，患者有一定痛苦，很难用于大规模人群普查，目前尚无令人满意的实验室诊断和筛查方法。研究目的验证和评估胃液固有荧光光谱检测在胃癌临床筛查中的实际应用价值。研究方法收集1506例胃内良、恶性疾病患者胃液,以缓冲液稀释62.5倍。应用MpF4型荧光分光光度计进行稀释胃液固有荧光光谱检测。应用Epi6统计软件将实验数据双录入计算机,核查后建立数据库。研究结果以285nm为激发光,在300～800nm范围内发光光谱有2个峰,分别位于320～400nm及570～600nm处。特征性改变是胃癌患者的第一个荧光峰值(P1FI)比胃内良性病变患者增高。胃良、恶性病变患者浓缩胃液的高效液相荧光光谱研究结果应用SPSS10.0软件进行单因素分析,选择胃液固有荧光光谱诊断胃癌的工作特征曲线(ROC)最佳临界点P1FI≥76.5作为判别指标,诊断胃癌敏感度为83.2%,特异度为80.7%,准确度为82.0%。胃良、恶性病变患者胃液荧光峰收集样品的一级质谱图217205研究结果应用CARTV2.0软件建立诊断胃癌分类树判别模型,以P1FI≥78.5为判定标准,诊断胃癌先验概率敏感度为93.6%,特异度为79.5%,准确度为80.7%；后验概率敏感度为83.2%,特异度为81.3%,准确度为81.4%。讨论与血清相比，胃液具有成分相对简单、更能直接反映胃癌的组织生长、分泌和代谢的状况等优点。20世纪90年代以来，李成刚等、丁士刚等、王晶桐等先后进行了胃液固有荧光光谱对胃癌诊断价值的研究。讨论郭慧兰等的研究显示，20倍稀释胃液固有荧光光谱检测用于诊断胃癌先验概率的敏感度为85.0％，特异度为91.9％;后验概率的敏感度为82.5％，特异度为91.9％。讨论李渊等研究了10倍稀释胃液的固有荧光光谱，其用于诊断胃癌先验概率的敏感度为91.4％，特异度为83.2％；后验概率敏感度为85.7％，特异度为82.6％；同时研究还认为色氨酸是胃癌患者胃液中特异性荧光物质的主要组分。讨论本研究首次应用胃液荧光光谱进行胃癌临床筛查。对稀释胃液固有荧光光谱值（P1FI）明显升高的良性患者，特别是慢性胃炎伴有异型增生和胃溃疡的患者，应进行密切追踪随访，以除外恶性病变的可能。结论稀释胃液固有荧光光谱在胃癌临床筛查中的敏感度、特异度和准确度均较高,是一种可以用于胃癌临床筛查的安全简便、经济有效的方法。孙晓宁,林三仁,吕旌乔.胃液固有荧光光谱对胃癌筛查应用价值的研究.中华消化杂志.2004.(05):10-13.TheintrinsicfluorescencespectrumofdilutegastricjuiceasanoveldiagnostictoolforgastriccancerOBJECTIVEToinvestigatetheintrinsicfluorescencespectrumofgastricjuiceasadiagnosticmethodforgastriccancer.研究目的探讨胃液的固有荧光光谱作为胃癌诊断的一种方法。METHODSWecollectedgastricjuicebygastroscopyin1,870patientsfromMay2001toMarch2006,ofwhom202wereinvolvedinapreliminarytest,162inexperimentaloptimizationand1,506inclinicalverification.研究方法从2001年5月到2006年3月，我们收集了1870例行胃镜检查患者的胃液，其中202例参加了初步测试，162例参加了实验优化检测和1506例参加了临床验证。METHODSThebestdilutionandpHvaluewerechosenintheexperimentaloptimizationphase.Clinicalverificationwasbasedonoptimizedsamples.Intrinsicfluorescencespectraweremeasuredinallsampleswithafluorescencespectrophotometerusinganexcitationwavelengthof288nm.研究方法实验优化阶段旨在选择最佳的稀释比例和pH值。临床验证是基于优化样本。使用荧光分光光度计在激发波长为288纳米时，测量所有样品的固有荧光光谱。RESULTSThefirstpeakoffluorescenceintensity(P(1)FI)oftheintrinsicfluorescencespectrumwassignificantlyhigheringastricjuicefrompatientswithgastriccancerthanfromthosewithbenignlesions.研究结果胃癌患者胃液中固有荧光光谱第一个峰值的荧光强度(P(1)FI)明显高于那些良性病变者。RESULTSTherewasnosignificantdifferenceintheP(1)FIdifferencesbetweenpatientswithbenignandmalignantlesionswithsamplesdilutedby20-foldto80-foldandfrompH9topH11.研究结果良性和恶性病变患者胃液标本稀释20倍到80倍,或从pH值9到11，两组患者P(1)FI没有显著性差异。RESULTSClinicalverificationin1,506patientsshowedthatP(1)FI≥76.5wastheoptimalcut-offonthereceiveroperatingcharacteristiccurvefordiagnosinggastriccancers:sensitivitywas83.2%,specificity80.7%andaccuracy82.0%.研究结果1506例临床验证表明,P(1)FI≥76.5为受试者工作特征曲线（ROC）上胃癌诊断的最佳临界值，敏感性为83.2%,特异性为80.7%,准确性为82.0%。DISCUSSIONSOurkeyfindingwasthatP1FIintheintrinsicfluorescencespectrumofdilutedgastricjuicewassignificantlydifferentbetweenpatientswithbenignlesionsandthosewithmalignanttumors.Themechanismunderlyingthisphenomenonisunderinvestigation.讨论我们的主要发现是,良性病变和恶性肿瘤患者稀释胃液的固有荧光光谱P1FI之间明显不同。这一现象的机制正在研究中。DISCUSSIONSAstudyusinghigh-performanceliquidchromatography（HPLC）showedthattheconcentrationofaspecificfluorescentmaterialwassignificantlygreaterinthegastricjuicefrompatientswithgastriccancersthanfromthosewithotherbenigngastriclesions.Further,amassspectrometry(MS)analysisshowedthatthismaterialcouldbeL-tryptophanoroneofitsanalogueswithamolecularweightof216.讨论一项研究显示,使用高效液相色谱法也检测到胃癌症患者胃液中存在一种特殊的荧光物质的浓度与其他胃良性病变者显著不同。进一步进行质谱分析表明,这种物质可能是左旋色氨酸或其类似物,分子量为216。DISCUSSIONSItwaspreviouslydemonstratedthatthestructureandmetabolismoftryptophanwereabnormalincancerpatients19,20andthiswasacommonphenomenonintumorsfromdifferentspeciesandorgans.Recently,someinvestigatorshaveattemptedtodiagnosetumorsusingthefluorescencecharacteristicsofL-tryptophananditsmetabolite.讨论之前的研究显示，色氨酸在癌症患者中存在结构和代谢异常,而且这是一种在不同物种和器官间广泛存在的普遍现象。最近,一些研究人员试图应用左旋色氨酸及其代谢物的荧光特性诊断肿瘤。DISCUSSIONSTheexcitationandemissionwavelengthsofL-tryptophan(278/348nmforfreetryptophan,278/322–345nmforcombinedtryptophan)weresimilartothewavelengthofpeakP1FIinourstudy.Therefore,wespeculatedthatP1FImaybederivedfromL-tryptophanoritsanalogues.Adefinitiveconclusionwillrequirefurtherstudies.讨论左旋色氨酸的激发光和发射光的波长(278/348nm游离色氨酸,278/322-345nm结合色氨酸)与我们的研究中P1FI峰值的波长类似。因此,我们推测P1FI可能是来自色氨酸或其类似物。要得到一个明确的结论还需要进一步的研究。CONCLUSIONSP(1)FIoftheintrinsicfluorescenceat288nmissignificantlyhigherinpatientswithgastriccancersthaninindividualswithbenignlesions.Asaclinicalindicatorofgastriccancer,itssensitivity,specificityandaccuracywerehigh.结论胃癌患者在激发光波长为288nm时，发射的固有荧光P(1)FI显著高于良性病变患者。作为胃癌检测的一项临床指标,其敏感性、特异性和准确性很高。ZhouLY,LinSR,LiY,etal.Theintrinsicfluorescencespectrumofdilutegastricjuiceasanoveldiagnostictoolforgastriccancer.JDigDis.2011Aug;12(4):279-85.Thanksforyourattention!