CN103940924A - 呼气中的胃癌气体标志物在制备胃癌诊断试剂中的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种呼气中的胃癌气体标志物在制备胃癌诊断试剂中的用途；所述标志物选择以下组合中的多种或全部的组合物：异戊二烯、2，2-二甲基丙酸、正己醇、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、薄荷醇、乙酸苯酯、十六烷、十四烷、十二烷、丙酮；所述诊断试剂通过检测被试者呼气中的所述胃癌气体标志物的含量，进而诊断胃癌，并能判断胃癌处于早期阶段还是进展期阶段。本发明提供了多种存在于人的呼气中的胃癌标志物用于诊断胃癌，并能区分处于早期与进展期的胃癌，有利于指导临床治疗。
Description
技术领域
本发明涉及胃癌的检测技术领域；具体涉及一种呼气中的胃癌气体标志物在制备胃癌诊断试剂中的用途。
背景技术
在早期检测到癌症并得到治疗时，癌症患者的存活得到很大程度的提高。对于胃癌，诊断为晚期疾病患者大约10％的5年存活率，而诊断为早期疾病的患者具有90％的5年存活率。然而，目前的技术条件，大多数胃癌患者被确诊时通常患有晚期疾病。
越早发现癌症，就有利于癌症的治疗，而通过检测生物样品中特定癌症相关标志物早期诊断癌症是最有价值的方法。所述生物样品包括呼气和各种体液。对于许多主要的癌症，体液中的标志物存在灵敏度和特异性不足的问题。例如，对于胃癌患者体液中最常用的蛋白类标志物ca19-9、ca72-4和癌胚抗原(CEA)只能检测出约15-50％的任一阶段的胃肿瘤，对于早期疾病，降至大约2-11％。虽然通过非常高频率的检测可以提高诊断的准确率，但体液的收集不方便，且前处理过程复杂，难以做过高频率的检测。如果能快速方便可重复检测的标志物，将很好的解决这个问题。相比于体液，呼气具有方便多次采集且更易于样品前处理，因此，通过检测呼气中的特定癌症标志物的方法特别适合用于监测疾病进展，能够追踪外科手术治疗、放疗和化疗的疗效。目前的呼气中的胃癌标志物种类少，而且只能判断是否患有胃癌。不同于晚期癌症，早期与进展期时癌细胞未进行转移，治愈率较高。如果能及时诊断胃癌处于早期或进展期，将有利确定临床治疗方法，对症下药，提高治愈率。然而，目前的呼气中的胃癌标志物都无法区分两个时期的癌症。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种呼气中的胃癌气体标志物在制备胃癌诊断试剂中的用途。该胃癌气体(诊断)标志物可用于通过对人的呼气的检测快速诊断胃癌并能用于诊断胃癌为处于早期或进展期。
本发明的发明原理在于：随着胃癌组织会产生一些具有特异性的化合物，此类化合物在身体会移动到肺泡中，并由呼气排，因此，通过这类在呼气中的胃癌标志物可以直接诊断出胃癌。值得注意的是，随着胃癌的生长，早期胃癌组织与晚期胃癌组织又会产生种类和浓度的化合物，并随呼气排出。因此，通过这类在呼气中的胃癌标志物也可以用来诊断胃癌处于早期或进展期，有利于开展准确的临床治疗。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
第一方面，本发明涉及一种胃癌诊断标志物在制备用于胃癌诊断试剂中的用途，所述标志物选择以下组合中的多种或全部的组合物：异戊二烯(CAS∶201-143-3)、2，2-二甲基丙酸(CAS∶200-922-5)、正己醇(111-27-3)、2-甲基戊烷(CAS∶107-83-5)、3-甲基戊烷(CAS∶96-14-0)、正己烷(CAS∶110-54-3)、3，3-二甲基戊烷(CAS∶562-49-2)、2-甲基己烷(CAS∶591-76-4)、3-甲基己烷(CAS∶589-34-4)、薄荷醇(2216-51-5)、乙酸苯酯(CAS∶122-79-2)、十六烷(CAS∶544-76-3)、十四烷(629-59-4)、十二烷(112-40-3)、丙酮(CAS∶67-64-1)；所述诊断试剂通过检测被试者呼气中的所述胃癌诊断(气体)标志物的含量，进而诊断胃癌。
优选地，所述的检测为通过质谱分析方法检测被试者呼气中的所述胃癌诊断标志物的含量。
优选地，所述用途包括如下步骤：以丙酮、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、正己醇、乙酸苯酯、十六烷、十四烷、十二烷在呼气中存在4种，并且未检测出薄荷醇时，标志被试者患有胃癌，同时以2，2-二甲基丙酸的浓度明显上升、而异戊二烯的浓度明显降低时，辅助诊断为胃癌。
优选地，所述用途包括如下步骤：以2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、正己醇、十六烷在呼气中超过6种存在时，标志被试者的胃癌处于进展期。
优选地，所述用途包括如下步骤：以丙酮、2，2-二甲基丙酸在呼气中存在，十四烷也大量存在时，同时2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、乙酸苯酯、十六烷不超过4种被检测出，标志被试者的胃癌处于早期。
第二方面，本发明涉及一种组合作为胃癌诊断标志物的用途，所述组合包括异戊二烯、2，2-二甲基丙酸、正己醇、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、乙酸苯酯、十六烷、十四烷、十二烷、丙酮、薄荷醇。
第三方面，本发明涉及一种人体呼气中用于胃癌诊断的标志物组合，所述标志物组合包括异戊二烯、2，2-二甲基丙酸、正己醇、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、乙酸苯酯、十六烷、十四烷、十二烷、丙酮、薄荷醇。
第四方面，本发明涉及一种用于检测胃癌诊断标志物的检测系统，包括呼气收集装置、固相微萃取装置和气相色谱-质谱仪，所述呼气收集装置收集到的呼气样本经固相微萃取装置浓缩后递送至气相色谱-质谱仪检测胃癌诊断标志物的含量；所述标志物包括异戊二烯、2，2-二甲基丙酸、正己醇、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、乙酸苯酯、十六烷、十四烷、十二烷、丙酮、薄荷醇。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、检测方法更方便、简单、快速。呼气样品的采集过程对患者没有任何不愉快的感觉，气体收集和检测过程无需复杂的操作，检测过程不超过2个小时。
2、所筛选出呼气中的胃癌标志物种类多，通过检测多个胃癌标志物指标。
3、可以区别早期胃癌和进展期胃癌，有利于确定临床治疗方案，提高治愈率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1早期胃癌患者与健康者呼气样品的色谱图；
图2早期胃癌患者与进展期胃癌患者呼气样品的色谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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。
实施例1、呼气样本的采集
本发明通过分析早期胃癌患者、进展期胃癌患者及正常人的呼气，筛选出呼气中的胃癌标志物。呼气样本来自50个志愿者，包括12名早期胃癌患者，18名进展期胃癌患者，20名正常人作为对照组。胃癌患者使用各种诊断方法，包括活组织检查、计算机断层(CT)扫描和穿刺，对患者进行临床诊断，同时胃癌患者中没有任何人在呼气样品被收集之前接收过化学疗法或其他治疗。对每个受试者的呼出的呼气进行至少2次分析。使用总共100个呼气样品。样本收集前，每个志愿者要在48小时内保持自然平和的情绪，24小时内，不得抽烟和喝酒，样本收集前一晚需空腹过夜。晨起，保持安静状态下，在一净化的房间，深吸气，憋气30秒，呼气。前1／3呼出气体不收集，收集后2／3的呼出气体，每份样品采集1000毫升。
实施例2、呼气样本的检测
呼气样本采用Tedlar气袋4度保存，1小时内进行下一步操作。所取得的样品，经75微米CAR／PDMS涂层的固相微萃取萃取头，对样本中的标志物进行预浓缩处理。样本中VOCs进行预浓缩，浓缩时间分别为30分钟。GC-MS分析：将萃取头于GC-MS进样口，高温280度，瞬间解吸附1分钟，无分流方式进样。2分钟后，打开分流阀。色谱分离用CD-1MS色谱柱，1微米×60米×0.25毫米。升温程序：起始温度40度，保留时间5分钟，10度／分升温至260度，保留10分钟。质谱仪全范围扫描42-400amu，电子轰击能量70eV，四级杆质谱离子源温度200度，载气是高纯氦气，流速44.2厘米／秒。被检出物质用质谱自带NIST08图库进行初步定性，相似度90％以上的物质使用相对峰面积定量。图1为早期胃癌患者与健康者呼气的质谱图；对应的早期胃癌患者与健康者呼气中的胃癌标志物见表1。图2为早期胃癌患者与进展期胃癌患者呼气的质谱图；早期胃癌患者与进展期胃癌患者呼气中的胃癌标志物见表2。
由图1和表1可知，在早期胃癌患者与健康者的呼气发现丙酮，乙酸苯酯、2，2-二甲基丙酸只存在胃癌患者呼气中，因此，这三种物质可以作为胃癌气体标志物用来直接诊断胃癌。同时，胃癌患者呼出气体中十四烷的含量明显高于健康对照组，而异戊二烯，正己醇在胃癌患者呼出气体中的浓度低于健康对照组，薄荷醇只存在健康者呼气中。因此，这四种物质也可以作为呼气中的胃癌气体标志物，用于辅助诊断胃癌，提高诊断的准确率。
表1早期胃癌患者与健康者呼气中的胃癌标志物。
| 峰号 | 化学名称 |
| 1 | 丙酮 |
| 2 | 异戊二烯 |
| 3 | 2，2-二甲基丙酸 |
| 4 | 正己醇 |
| 5 | 乙酸苯酯 |
| 6 | 薄荷醇 |
| 7 | 十四烷 |
表2早期胃癌患者与进展期胃癌患者呼气中的胃癌标志物。
| 峰号 | 化学名称 |
| 1 | 2-甲基戊烷 |
| 2 | 3-甲基戊烷 |
| 3 | 正己烷 |
| 4 | 3，3-二甲基戊烷 |
| 5 | 2-甲基己烷 |
| 6 | 3-甲基己烷 |
| 7 | 正己醇 |
| 8 | 乙酸苯酯 |
| 9 | 十六烷 |
| 10 | 十四烷 |
| 11 | 十二烷 |
由图2和表2可知，早期胃癌患者与进展期胃癌患者的呼气发现2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、甲基乙酰胺十六烷、十二烷在进展期胃癌患者的呼气中浓度远大于早期胃癌患者，而乙酸苯酯、十四烷在晚期胃癌患者的呼气中浓度则明显小于早期胃癌患者。与此同时，除正己醇外，这些有机物在健康者的呼气中的含量极少，因此，这10种有机挥发物可以不仅可以作为呼气中的胃癌标志物用于直接诊断胃癌，更能用于判断胃癌为处于早期或进展期，有助于确定相应的治疗方案。
实施例3
本实施例将得到的人呼气中的胃癌标志物用于快速检测胃癌，进行效果验证：
通过检测从6名确诊的早期胃癌病人，6名确认的进展期胃癌病人及6名正常人采集的呼气样品。以丙酮、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、正己醇、乙酸苯酯、十六烷、十四烷、十二烷在呼气中存在4种，并且未检测出薄荷醇时，标志被试者患有胃癌，同时以2，2-二甲基丙酸的浓度明显上升，而异戊二烯的浓度明显降低时，辅助诊断为胃癌。以2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、正己醇、十六烷在呼气中超过6种存在时，标志被试者的胃癌处于进展期。以丙酮、2，2-二甲基丙酸在呼气中存在，十四烷也大量存在时，同时2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、乙酸苯酯、十六烷不超过4种被检测出，标志被试者的胃癌处于早期。以2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、乙酸苯酯、十六烷，2，2-二甲基丙酸、丙酮都不超过2种被检测出，并且薄荷醇被检测出时，可判断为正常。检测过程同实施例1、2；结果发现有4例早期胃癌样品，5例进展期胃癌样品及4例健康样品符合以上的结论，准确率超过80％。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (8)
1.一种胃癌诊断标志物在制备用于胃癌诊断试剂中的用途，其特征在于，所述标志物选择以下组合中的多种或全部的组合物：异戊二烯、2，2-二甲基丙酸、正己醇、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、薄荷醇、乙酸苯酯、十六烷、十四烷、十二烷、丙酮；所述诊断试剂通过检测被试者呼气中的所述胃癌诊断标志物的含量，进而诊断胃癌。
2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的检测为通过质谱分析方法检测被试者呼气中的所述胃癌诊断标志物的含量。
3.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述用途包括如下步骤：当检测丙酮、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、乙酸苯酯、十六烷、十四烷、十二烷、2，2-二甲基丙酸在呼气中存在9种而薄荷醇未被检测出时，标志被试者患有胃癌；当异戊二烯、正己醇的浓度明显降低时，辅助诊断为胃癌。
4.如权利要求3所述的用途，其特征在于，所述用途包括如下步骤：当检测2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、十二烷、十六烷在呼气中超过5种存在时，标志被试者的胃癌处于进展期。
5.如权利要求3所述的用途，其特征在于，所述用途包括如下步骤：当检测丙酮、2，2-二甲基丙酸在呼气中存在，且十四醇大量存在时，同时2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、甲基乙酰胺、十六烷不超过2种被检测出，标志被试者的胃癌处于早期。
6.一种组合作为胃癌诊断标志物的用途，所述组合包括异戊二烯、2，2-二甲基丙酸、正己醇、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、薄荷醇、乙酸苯酯、十六烷、十四烷、十二烷、丙酮。
7.一种人体呼气中用于胃癌诊断的标志物组合，其特征在于，所述标志物组合包括异戊二烯、2，2-二甲基丙酸、正己醇、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、薄荷醇、乙酸苯酯、十六烷、十四烷、十二烷、丙酮。
8.一种用于检测胃癌诊断标志物的检测系统，其特征在于，包括呼气收集装置、固相微萃取装置和气相色谱-质谱仪，所述呼气收集装置收集到的呼气样本经固相微萃取装置浓缩后递送至气相色谱-质谱仪检测胃癌诊断标志物的含量；所述标志物包括异戊二烯、2，2-二甲基丙酸、正己醇、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、3，3-二甲基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、薄荷醇、乙酸苯酯、十六烷、十四烷、十二烷、丙酮。
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