王 虹 張少鴻

(廣東藥學院附屬第一醫(yī)院呼吸科，廣東 廣州 510080)

血清激光拉曼光譜在非小細胞肺癌分期中的作用

王 虹 張少鴻1

(廣東藥學院附屬第一醫(yī)院呼吸科，廣東 廣州 510080)

目的探討血清激光拉曼光譜在非小細胞肺癌分期中的作用。方法收集非小細胞肺癌Ⅰ期患者23例，Ⅱ期24例，Ⅲ期19例，Ⅳ期11例和健康對照組14例的靜脈血清，每個血清樣品測3個點，將同一樣品的3條光譜平均，以此代表該樣品的血清拉曼光譜信號，將5組拉曼光譜信號數(shù)據(jù)采用單因素方差分析、主成分分析(PLA)、線性判別分析(LDA)、交叉檢驗進行統(tǒng)計學處理。結果平均拉曼光譜譜峰強度由健康對照組、非小細胞肺癌Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期逐漸減弱。在848 cm-1、999 cm-1、1 152 cm-1、1 446 cm-1及1 658 cm-1處以健康對照組峰強最強，Ⅲ期、Ⅳ期最弱，除Ⅲ期、Ⅳ期兩組間無統(tǒng)計學差異外，余各組兩兩比較均有統(tǒng)計學差異(Plt;0.05)。健康對照組、Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ、Ⅳ期血清拉曼光譜診斷靈敏度分別為85.71%、65.21%、75%和86.67%，特異性分別為88.73%、100%、96.27%和91.91%，判別總準確性為92.21%(71/77)。結論血清拉曼光譜分析可有效區(qū)分Ⅰ、Ⅱ期和Ⅲ、Ⅳ期非小細胞肺癌患者。

激光拉曼光譜；非小細胞肺癌

非小細胞肺癌的分期影響其后續(xù)治療方案。激光拉曼光譜技術是一種分子振動光譜技術，具有分子水平的腫瘤檢測和診斷能力。已有研究認為應用激光拉曼光譜可鑒別肺癌及健康人〔1〕。本文應用激光拉曼光譜檢測非小細胞肺癌患者血清，觀察其在肺癌分期的作用。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2013年10月至2014年12月在廣東藥學院附屬第一醫(yī)院呼吸科、腫瘤科及胸外科住院經(jīng)病理明確診斷的非小細胞肺癌患者77例，按國際肺癌研究學會公布的肺癌分期系統(tǒng)進行分期〔2〕，Ⅰ期23例，平均年齡(65.00±10.92)歲，男15例，女8例，鱗癌12例，腺癌10例，黏液表皮癌1例；Ⅱ期24例，平均年齡(64.71±8.61)歲，男13例，女11例，腺癌13例，鱗癌9例，腺鱗癌1例，黏液表皮癌1例；Ⅲ期19例，平均年齡(62.63±11.88)歲，男14例，女5例，腺癌11例，鱗癌7例，腺鱗癌1例；Ⅳ期11例，平均年齡(70.45±12.86)歲，男6例，女5例，腺癌8例，鱗癌3例。選擇同期健康體檢者14例作為健康對照組，平均年齡(64.07±11.41)歲，男10例，女7例。5組年齡及性別構成比無統(tǒng)計學差異(Pgt;0.05)，具有可比性。

1.2指標檢測 受試者抽取清晨空腹靜脈血2 ml，分離血清凍存待測。取血清5點至玻片上，略干。使用激光共聚焦拉曼光譜儀(Labram HR 800，法國Horiba Jobin Yvon)，波長532 nm，50倍物鏡，曝光60 s，取譜區(qū)間為500～1 800 cm-1，每樣測3個點，3條光譜平均代表該樣品的血清拉曼光譜信號。

1.3統(tǒng)計學方法 采用SPSS17.0軟件進行單因素方差分析及LSD檢驗。

2 結 果

2.1血清平均拉曼光譜圖形比較 對比經(jīng)過平滑和歸一化的健康對照組、非小細胞肺癌Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期組的平均拉曼光譜，拉曼譜峰強度逐漸減弱，見圖1。在848 cm-1、999 cm-1、1 152 cm-1、1 446 cm-1及1 658 cm-1處比較5組峰強，以健康對照組峰強最強，Ⅲ期、Ⅳ期組最弱，除Ⅲ期、Ⅳ期兩組無統(tǒng)計學差異外，余各組兩兩比較均有統(tǒng)計學差異(Plt;0.05)，見表1。

2.2血清拉曼光譜主成分分析結果 將眾多血清拉曼光譜進行主成分分析，共得出特征值大于1的6個主成分，累計貢獻率為81.06%。第1、2、3和5主成分得分5組比較有差異，見表2。取第1、2和3主成分得分制作散點圖，結果提示5組第1、2和3主成分有較好的聚類作用，見圖2、圖3。

圖1 血清平均拉曼光譜圖

組別n848cm-1999cm-11152cm-11446cm-11658cm-1健康對照組141521.87±231.297622.99±1394.904911.49±2272.074572.21±1253.994617.46±910.73肺癌Ⅰ期組231174.80±178.251)5832.27±804.961)2141.93±713.831)3842.62±824.201)3901.66±536.121)肺癌Ⅱ期組24835.05±239.451)2)4439.07±623.641)2)955.07±869.081)2)3242.77±434.461)2)3389.31±435.841)2)肺癌Ⅲ期組19659.56±159.861)2)3)3602.65±599.661)2)3)487.67±323.441)2)3)2539.01±733.041)2)3)2580.97±700.571)2)3)肺癌Ⅳ期組11608.91±330.401)2)3)3297.83±788.191)2)3)531.32±511.661)2)3)2668.49±363.481)2)3)2534.32±412.751)2)3)F/P值37.884/0.00066.307/0.00020.097/0.00013.925/0.00035.189/0.000

與健康對照組比較：1)Plt;0.05；與Ⅰ期組比較：2)Plt;0.05；與Ⅱ期組比較：3)Plt;0.05，下表同

圖2 5組血清拉曼光譜主成分得分二維散點圖

圖3 5組血清拉曼光譜主成分得分三維散點圖

組別n第1主成分第2主成分第3主成分第4主成分第5主成分第6主成分健康對照組143.96±2.25-0.70±1.18-0.78±2.39-0.24±2.610.58±1.970.13±2.04Ⅰ期組231.97±1.271)-0.28±1.030.34±1.570.03±1.05-0.27±1.32-0.16±1.15Ⅱ期組24-0.51±1.011)2)1.20±3.820.45±1.060.24±1.14-0.46±0.56-0.02±1.15Ⅲ期組19-2.81±1.191)2)3)-0.34±1.15-0.16±0.43-0.03±1.110.38±0.463)0.12±0.73Ⅳ期組11-3.17±1.371)2)3)-0.56±0.61-0.42±0.75-0.23±0.660.18±0.503)0.00±1.10F/P值78.304/0.0002.709/0.0353.35/0.0130.362/0.8353.540/0.0100.2170/0.028

2.3血清拉曼光譜的判別分析結果 利用主成分分析(PCA)結果進行判別分析，并作交叉檢驗，結果顯示健康對照組、Ⅰ期、Ⅱ期血清拉曼光譜診斷靈敏度分別為85.71%、65.21%、75%，特異性分別為88.73%、100%、96.27%，見表3。而肺癌Ⅲ、Ⅳ期未能區(qū)分開，故將2期合為1期，診斷肺癌Ⅲ～Ⅳ期判別靈敏度為86.67%(26/30)，特異性為91.91%(43/47)，血清拉曼光譜診斷健康對照組、Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ～Ⅳ期總體準確性為92.21%(71/77)。

表3 交叉檢驗判別分析結果(n)

3 討 論

肺癌是全球癌癥相關死亡的首位原因，而非小細胞癌占所有肺癌病例的85%〔2〕。目前對非小細胞肺癌患者往往需行眾多輔助檢查才能做出臨床分期。激光拉曼光譜可以分辨生化分子的組成和空間結構，對生物材料具有優(yōu)良的分子水平指紋圖譜式的分辨技術〔3〕。其以非侵入性方法、對所檢測標本無破壞性，能減少有創(chuàng)檢查帶給患者的痛苦，并可以提供一種快速篩選的檢測方法，故臨床應用前景廣闊〔4〕。已有研究應用拉曼技術通過辨識組織的脂質、核酸和蛋白質結構和組成的特征變化，鑒別診斷正常組織、不典型增生(癌前病變)組織和癌癥組織，包括皮膚癌〔5〕、肺癌〔6〕、口腔癌〔7〕、胃腫瘤〔8〕、食管癌〔9〕、肝癌〔10〕、結腸癌〔11〕、前列腺癌〔12〕、腎癌〔13〕、宮頸癌〔14〕和乳腺癌〔15〕等。有研究應用唾液拉曼光譜鑒別肺癌患者和正常人〔16〕。也有研究結果表明利用拉曼光譜可有效對支氣管哮喘〔17〕等慢性炎癥性疾病進行臨床分期。但上述多數(shù)研究均采用表面增強拉曼技術〔18〕，需對所測標本進行表明增強處理，增加了檢測的技術過程。本研究只需檢測少許血清標本，標本易獲得，不增加患者痛苦，且未經(jīng)表面增強處理。

本研究提示血清激光拉曼未能有效區(qū)別Ⅲ期和Ⅳ期非小細胞肺癌患者，考慮原因，本文樣本量小，可能未能反映全貌；另外，隨肺癌進展，晚期患者血液與肺癌早期不同，其生物分子構成已相似，達“天花板效應”，故Ⅲ期和Ⅳ期肺癌患者血清拉曼光譜難以區(qū)別；再者，本文Ⅲ期、Ⅳ期非小細胞肺癌患者構成均以腺癌居多，導致結果相似。然而，本文結果表明血清激光拉曼已能有效區(qū)分正常人、Ⅰ、Ⅱ期和晚期非小細胞肺癌，對早期識別肺癌和選擇合理的治療方案具重要意義。

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〔2016-04-29修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢園)

R734.2

A

1005-9202(2017)22-5626-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.22.064

1 中國科學院廣州能源研究所 中國科學院廣州生命科學大型儀器區(qū)域中心

張少鴻(1965-)，男，高級工程師，主要從事儀器分析研究。

王 虹(1968-)，女，副主任醫(yī)師，主要從事呼吸疾病研究。