CN110045035A - 唾液中的胃癌voc标志物及其在制备胃癌诊断试剂中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种唾液中的胃癌VOC标志物及其在制备胃癌诊断试剂中的应用，标志物是指以下挥发性有机物的多种或全部的组合：乙醛、2‑甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、薄荷酮、2‑乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇；所述诊断试剂是指通过检测被试者唾液中所述胃癌VOC标志物的含量，进行胃癌的诊断。本发明提供了唾液中多种挥发性有机物作为标志物用于胃癌的诊断，在胃癌的早期筛查与诊断中应用前景广阔。

Description

唾液中的胃癌VOC标志物及其在制备胃癌诊断试剂中的应用
技术领域
本发明涉及胃癌的检测技术，尤其是涉及一种唾液中的胃癌VOC标志物及其在制备胃癌诊断试剂中的应用。
背景技术
胃癌是世界上第四常见以及相关死亡率第二的癌症，在中国确诊的病例占全球的近50％。胃癌有较长的潜伏期并且早期无明显症状，大部分胃癌确诊时已发展至晚期，错失最佳治疗时机，导致预后差、易转移，中位总生存率(OS)小于1年。传统的癌症诊断方式主要为内窥镜检查和活检，由于早期胃癌的临床症状不明显易漏诊，侵入式的诊断方式给患者造成痛苦，并且价格昂贵，对操作人员技能要求高，因此不利于胃癌的及时和快速诊断。
研究发现，唾液、血液、尿液等体液中存在与特定癌症相关的代谢物、基因、蛋白质等标志物，在克服传统检测方式局限性并进行快速精准的诊断中具有巨大潜力。对于许多癌症，体液中的基因、蛋白质标志物存在检测过程复杂、灵敏度和特异性低的问题。另外，与血液和尿液相比，唾液成分更简单，基质效应(如血液中的血细胞和凝聚现象)干扰小，并且具有采集迅速、非侵入性、成本低廉、易于储存和运输等优点。挥发性有机化合物被证明可以作为许多局部和全身疾病的诊断信息来源，如癌症、糖尿病、肝病和其他疾病，并且性质稳定，种类丰富。因此，唾液中的挥发性有机物作为癌症诊断标志物可以应用于胃癌的早期诊断和筛查，具有快速、无创、经济有效等优点。目前缺乏针对唾液中挥发性有机物作为胃癌VOC标志物的研究，存在标志物种类少，检测特异性以及诊断率低的问题，限制了其在临床诊断中的应用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种唾液中的胃癌VOC标志物及其在制备胃癌诊断试剂中的应用，可作为标志物用于胃癌的诊断。
本发明的原理在于：胃癌组织会产生特异性化合物，部分进入血液的挥发性有机物能通过细胞外或细胞旁的机制穿过细胞间的空隙，最终到达唾液样本。从唾液中提取的挥发性有机物作为癌症标志物，提供了一种有效的非侵入性手段监测健康状况、疾病发生和进展以及治疗结果。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
第一方面，本发明涉及一种胃癌VOC标志物，所述标志物选择以下挥发性有机物中的多种或者全部的组合物：
乙醛(CAS：75-07-0)、2-甲基丁醛(CAS：96-17-3)、异丙醇(CAS：67-63-0)、己醛(CAS：66-25-1)、正丁醇(CAS：71-36-3)、桉树脑(CAS：470-82-6)、壬醛(CAS：124-19-6)、薄荷酮(CAS：491-07-6)、2-乙基己醇(CAS：104-76-7)、薄荷醇(CAS：1490-04-6)、茴香脑(CAS：104-46-1)、十二醇(CAS：112-53-8)；所述诊断试剂通过检测被试者唾液中的所述胃癌VOC标志物的含量，进而诊断胃癌。
进一步地，检测具体通过气相色谱-质谱分析方法检测被试者唾液中的所述胃癌VOC标志物的含量。
进一步地，以乙醛、异丙醇、己醛、正丁醇、壬醛在唾液中存在3种且薄荷酮、薄荷醇、茴香脑、十二醇至少3种不存在时，标志被试者患有胃癌；当2-甲基丁醛、桉树脑、2-乙基己醇的含量明显降低时，辅助诊断为胃癌。
第二方面，本发明涉及一种胃癌VOC标志物在制备胃癌诊断试剂中的应用，所述组合包括以下挥发性有机物的多种或全部：乙醛、2-甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇。
第三方面，本发明涉及一种唾液中用于胃癌诊断的标志物，所述组合包括以下挥发性有机物的多种或全部：乙醛、2-甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇。
具体为：
组合一：乙醛、2-甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、2-乙基己醇；
组合二：2-甲基丁醛、桉树脑、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇；
组合三：乙醛、异丙醇、己醛、正丁醇、壬醛、薄荷酮、薄荷醇、茴香脑、十二醇；
组合四：异丙醇、己醛、正丁醇、壬醛、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇；
组合五：乙醛、2-甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇。
第四方面，本发明涉及一种用于检测胃癌VOC标志物的检测系统，包括唾液收集装置、顶空进样装置、固相微萃取装置和气相色谱-质谱仪，所述唾液收集装置收集到的唾液样本经过顶空进样、固相微萃取装置浓缩后递送至气相色谱-质谱仪检测胃癌VOC标志物的含量；所述标志物包括乙醛、2-甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果；
1、检测方法具有样本采集迅速、非侵入性、成本低廉、易于储存和运输等优点；
2、所筛选的唾液中的胃癌标志物种类多，通过检测多个胃癌标志物指标，确保诊断结果准确性高；
3、所筛选的唾液中的胃癌标志物在胃癌患者组和健康对照度之间存在显著性差异，保证诊断效果准确可靠。
附图说明
图1为胃癌患者与健康者的气相色谱-质谱图及相应的胃癌标志物。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：唾液样本的采集
通过分析来自胃癌患者和正常人的唾液，筛选出唾液中的胃癌标志物。唾液样本来自90个志愿者，包括36名癌症患者和54名正常人作为对照组。
提供唾液的志愿者均不患有其他恶性肿瘤、血液疾病或代谢系统疾病。
胃癌患者使用各种诊断方法对患者进行临床诊断，包括活组织检查、计算机断层扫描(CT)和穿刺，同时胃癌患者在唾液样品采集之前都没有接受过化学疗法或其他治疗。
对每个受试者的唾液进行分析，使用共计90个唾液样品。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1小时内，所有志愿者禁止摄入任何食物以保持口腔清洁。
采样开始前，先用纯水漱口，5分钟后开始收集，每名志愿者需要采集4-6ml的唾液样本。
实施例2：唾液样本的检测
将所得的唾液样本放入样品瓶中，精确控制进样量为1ml，将样品加热20min至80℃以保证蒸气达到化学平衡。
将顶空进样装置连接至固相微萃取装置，经75μm CAR/PDMS涂层的固相微萃取头，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30-35min。
GC-MS分析：将萃取头于GC-MS进样口，高温280℃，瞬间解吸附1min，无分流方式进样。2min后，打开分流阀。色谱分离用CD-1MS色谱柱，1.4μm×60m×0.25mm。
升温程序：起始温度35℃，保留时间10分钟，8℃/min升温至200℃，15℃/min升温至220℃，保持12min。
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℃，载气是高纯氦气，流速44.2cm/s。
被检出物质用质谱自带NIST08图库进行初步定性，相似度90％以上的物质使用峰面积定量。附图1为胃癌患者与健康者唾液的气相色谱-质谱图，表1中为对应的胃癌VOC标志物。
表1胃癌患者与健康者唾液中的胃癌标志物
由上述图表可知胃癌患者唾液中壬醛、乙醛、异丙醇、己醛、正丁醇含量明显高于健康对照组，而2-甲基丁醛、桉树脑、2-乙基己醇在胃癌患者的唾液中的含量低于健康对照组，薄荷酮、薄荷醇、茴香脑、十二醇只存在于健康者的唾液中。因此12种物质可以作为唾液中的胃癌VOC标志物，综合考虑用于诊断胃癌，提高诊断的准确率。
实施例3
将得到的人唾液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10名确诊的胃癌病人，10名正常人采集的唾液样品。以乙醛、异丙醇、己醛、正丁醇、壬醛在唾液中存在3种且薄荷酮、薄荷醇、茴香脑、十二醇至少3种不存在时，标志被试者患有胃癌；当2-甲基丁醛、桉树脑、2-乙基己醇的含量明显降低时，辅助诊断为胃癌。否则，可判断为正常。检测过程同实施例1、2；结果发现有8例胃癌样品，9例正常样品符合以上判据，准确率超过80％。
以上实施例仅用于说明本发明技术方案，并非是对本发明的限制，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做的改变、替代、修饰、简化均为等效的变换，都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (4)

1.一种唾液中的胃癌VOC标志物，其特征在于，所述标志物选择以下组合中的一种或几种：
组合一：乙醛、2-甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、2-乙基己醇；
组合二：2-甲基丁醛、桉树脑、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇；
组合三：乙醛、异丙醇、己醛、正丁醇、壬醛、薄荷酮、薄荷醇、茴香脑、十二醇；
组合四：异丙醇、己醛、正丁醇、壬醛、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇；
组合五：乙醛、2-甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇。
2.一种如权利要求1所述的胃癌VOC标志物在制备胃癌诊断试剂中的应用，其特征在于，所述标志物为以下组合中的一种或几种：
组合一：乙醛、2-甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、2-乙基己醇；
组合二：2-甲基丁醛、桉树脑、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇；
组合三：乙醛、异丙醇、己醛、正丁醇、壬醛、薄荷酮、薄荷醇、茴香脑、十二醇；
组合四：异丙醇、己醛、正丁醇、壬醛、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇；
组合五：乙醛、2-甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇。
3.一种唾液中用于胃癌诊断的标志物，其特征在于，所述标志物为以下组合中的一种或几种：
组合一：乙醛、2-甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、2-乙基己醇；
组合二：2-甲基丁醛、桉树脑、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇；
组合三：乙醛、异丙醇、己醛、正丁醇、壬醛、薄荷酮、薄荷醇、茴香脑、十二醇；
组合四：异丙醇、己醛、正丁醇、壬醛、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇；
组合五：乙醛、2-甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇。
4.一种用于检测胃癌VOC标志物的检测系统，其特征在于，该检测系统包括唾液收集装置、顶空进样装置、CAR/PDMS涂层的固相微萃取头和CD-1MS色谱柱，所述唾液收集装置收集到的唾液样本经过顶空进样装置进样、CAR/PDMS涂层的固相微萃取头浓缩后递送至CD-1MS色谱柱检测胃癌标志物的含量，
所述标志物为以下组合中的一种或几种：
组合一：乙醛、2-甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、2-乙基己醇；
组合二：2-甲基丁醛、桉树脑、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇；
组合三：乙醛、异丙醇、己醛、正丁醇、壬醛、薄荷酮、薄荷醇、茴香脑、十二醇；
组合四：异丙醇、己醛、正丁醇、壬醛、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇；
组合五：乙醛、2-甲基丁醛、异丙醇、己醛、正丁醇、桉树脑、壬醛、薄荷酮、2-乙基己醇、薄荷醇、茴香脑、十二醇。
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