CN112986588A - 脂质标志物在制备结直肠癌检测试剂盒中的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脂质标志物在制备结直肠癌检测试剂盒中的用途，通过脂质组学特征来表征标志物，进而能够对结直肠癌进行检测、检测结直肠癌癌前病变、判断结直肠癌的预后效果以及监测结直肠癌发展程度，能够以体液（例如血液）为基础，准确、高效、无创地对标志物进行检测，并进一步地对结直肠癌进行检测和评估。

Description

脂质标志物在制备结直肠癌检测试剂盒中的用途
技术领域
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种脂质标志物在制备结直肠癌检测试剂盒中的用途。
背景技术
通过提高生物标志物的识别技术，能够推进个体化医疗的发展并提高生存率。近年来，粪便隐血试验、粪便免疫化学试验和基于粪便样本的多靶点粪便甲基化DNA检测成为筛选方法发展的重点，尽管在大多数结直肠癌中发现了一些基因甲基化，但基于体液的检测结果仍不理想，考虑到大肠癌发病机制的异质性，遗传和表观遗传学改变可能仅涵盖患者的部分病理改变，仅使用粪便样本可能会限制其他有效的生物标志物的发现，而这些生物标志物由于粪便样本采集的特点而不适用。
因此，需要一种更准确、无创、以体液（例如血液）为基础以及广泛接受的工具来提高检测的有效性和获取途径。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脂质标志物在制备结直肠癌检测试剂盒中的用途，能够以体液（例如血液）为基础，准确、高效、无创地对结直肠癌标志物进行检测，并进一步地对结直肠癌进行检测和评估。
为实现上述目的，本发明提供一种脂质标志物在制备结直肠癌检测试剂盒中的用途，所述脂质标志物用脂质组学特征表示，所述脂质组学特征包括如下的至少一种质荷比：m/z 476.307，m/z 787.604，m/z 766.574，m/z 388.254，m/z 734.569，m/z 432.280，m/z786.600，m/z 525.374，m/z 371.358，m/z 811.604，m/z 370.355，m/z 524.371，m/z582.378，m/z 327.233，m/z 532.299，m/z 820.564，m/z 297.243，m/z 280.236，m/z708.652，m/z 558.333，m/z 530.302，m/z 281.249。
本发明还提供一种结直肠癌脂质标志物的脂质组学特征在制备结直肠癌检测试剂盒中的用途。
可选的，所述结直肠癌检测包括检测结直肠癌、结直肠癌癌前病变、判断结直肠癌的预后效果或者监测结直肠癌发展程度中的至少一种。其中所述检测结直肠癌、结直肠癌癌前病变是针对于正常人的检测项目，所述判断结直肠癌的预后效果是针对于结直肠癌患者治疗后的检测项目，所述监测结直肠癌发展程度是针对于已患有结直肠癌者的检测项目。
应当理解的是，本发明所述的“检测”，在本发明的技术领域中还可称为“评估”、“诊断”、“筛查”、“早筛”等。
本发明还提供一种标志物，包括如下至少一种质荷比的脂质组学特征：m/z476.307，m/z 787.604，m/z 766.574，m/z 388.254，m/z 734.569，m/z 432.280，m/z786.600，m/z 525.374，m/z 371.358，m/z 811.604，m/z 370.355，m/z 524.371，m/z582.378，m/z 327.233，m/z 532.299，m/z 820.564，m/z 297.243，m/z 280.236，m/z708.652，m/z 558.333，m/z 530.302，m/z 281.249。
可选的，用于制备结直肠癌检测试剂盒中的用途，所述结直肠癌检测包括检测结直肠癌、结直肠癌癌前病变、判断结直肠癌的预后效果或者监测结直肠癌发展程度的至少一种。
本发明还提供一种试剂盒，包括：至少一种结直肠癌标志物的检测试剂，所述结直肠癌标志物为结直肠癌脂质标志物，所述结直肠癌脂质标志物为脂质组学特征，所述脂质组学特征包括如下的至少一种质荷比：m/z 476.307，m/z 787.604，m/z 766.574，m/z388.254，m/z 734.569，m/z 432.280，m/z 786.600，m/z 525.374，m/z 371.358，m/z811.604，m/z 370.355，m/z 524.371，m/z 582.378，m/z 327.233，m/z 532.299，m/z820.564，m/z 297.243，m/z 280.236，m/z 708.652，m/z 558.333，m/z 530.302，m/z281.249。
可选的，所述试剂盒的检测样本为血液样本、血清样本、尿液样本的至少一种。
可选的，所述试剂盒的检测样本来自健康个体、结直肠癌患者、结直肠癌癌前病变者、结直肠癌预后者的一种。
可选的，所述的试剂盒还包括质控品、标准品、缓冲液中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明技术方案通过脂质组学特征来表征结直肠癌标志物，进而能够对结直肠癌进行检测、检测结直肠癌癌前病变、判断结直肠癌的预后效果以及监测结直肠癌发展程度，使得医学工作者能够进行更及时、更个性化的结直肠诊断，显著提高医学工作者对结直肠发病机制的认知。
较现有技术中与粪便DNA检测相比，本发明以脂质组学特征表征结直肠癌标志物，检测样本取自体液，降低了患者在检测取样时的不适感，且检测准确度较高。
附图说明
图1为本发明实施例中结直肠癌脂质组学特征不同发展阶段的归一化信号强度值；
图2为本发明中实施例中所有受试者的结直肠癌概率点图；
图3为本发明实施例中检测模型ROCAUC在（A）癌前病变检测，（B）结直肠癌Ⅰ、Ⅱ期（联合）检测和（C）结直肠癌Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期（联合）检测中的表现。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
结直肠癌是指发生在消化道下端的结肠或直肠癌。大多数结直肠癌始发于结肠或直肠内壁的生长，这被称为息肉。在不同类型的息肉中，腺瘤性息肉（腺瘤）可以在没有监测或特定治疗的情况下转变为癌症。因此，腺瘤被称为癌前病变（advanced precancerouslesions , APL）。当癌症在息肉中形成时，随着时间的推移它会扩散到结肠或直肠壁中，结肠和直肠壁由许多层组成，大肠癌始于最内层（粘膜），并可以通过一些或所有其他层向外生长。大肠癌的分期（扩散程度）取决于其向壁中生长的深度以及是否已扩散到结肠或直肠外部。最早的结直肠癌被称为0期（非常早期的癌症），其范围从I期到IV期。较低的数字意味着癌细胞扩散的程度低。更高的数字，例如IV期，意味着癌症扩散的程度较高。大肠癌的症状取决于癌症的大小和位置，结直肠癌的治疗取决于癌症的大小、位置和扩散程度，因此结直肠癌检测对结直肠癌的治疗具有非常大的影响。
所述的结直肠癌检测通常包括检测结直肠癌，也即提供对结直肠癌的测定。例如，确定受试者目前是否患有结直肠癌（例如，具有结直肠癌临床症状的受试者、无结直肠癌但具有与结直肠癌相关的危险因素的受试者、无结直肠癌且无危险因素的受试者），又例如确定结直肠癌的严重程度等等。结直肠癌的早期检测通常是指在肿瘤发展的早期提供结直肠癌的测定，例如确定受试者当前是否处于大肠癌I期和II期状态。所述的结直肠癌检测还可以包括检测结直肠癌癌前病变，所述检测结直肠癌癌前病变通常是指确定受试者目前是否具有大肠息肉转化肿瘤的高风险。所述的结直肠癌检测还可以包括判断结直肠癌的预后效果，所述判断结直肠癌的预后效果也即结直肠癌“预后”或提供结直肠癌“预后”，通常是指提供结直肠癌的预测，例如受试者结直肠癌易感性的预测、疾病进展和/或疾病结局的预测，例如结直肠癌的预期发作、结直肠癌的预期持续时间、结直肠癌早期（I和II期）是否会发展到晚期（III和IV）的预期。所述结直肠癌“预后”或提供结直肠癌“预后”又例如，预测受试者对结肠直肠癌治疗的反应性，例如阳性反应、阴性反应，或者完全没有反应等等。所述的结直肠癌检测还可以包括监测结直肠癌发展程度，所述监测结直肠癌发展程度通常是指监测受试者的状况，例如，通知结直肠癌的早期检测、通知结直肠癌的预后、提供有关结直肠癌治疗的效果或功效的信息等。所述结直肠癌治疗是指在患者中开处方或提供对结直肠癌的任何治疗，至少包括：在尚未被诊断为患有结直肠癌时，防止结直肠癌在可能易患结直肠癌的风险受试者中发生；通过手术抑制结直肠癌的发展；或缓解结直肠癌，即通过放射疗法或化学疗法导致肿瘤生长消退。
发明人在长期的研究工作中发现，人体血清中的脂质代谢与结直肠癌的诊断结果密切相关，因此可以将血清的脂质作为检测结直肠癌的标志物，并通过脂质组学特征研究血清中结直肠癌标志物，进而对结直肠癌进行检测。在本发明实施例中，所述结直肠癌标志物可以是总胆固醇、脂蛋白胆固醇、载脂蛋白A1、载脂蛋白B以及一些游离胆固醇。
本发明提供脂质标志物在制备结直肠癌检测试剂盒中的用途，所述脂质标志物用脂质组学特征表示，所述脂质组学特征包括如下的至少一种质荷比：m/z 476.307，m/z787.604，m/z 766.574，m/z 388.254，m/z 734.569，m/z 432.280，m/z 786.600，m/z525.374，m/z 371.358，m/z 811.604，m/z 370.355，m/z 524.371，m/z 582.378，m/z327.233，m/z 532.299，m/z 820.564，m/z 297.243，m/z 280.236，m/z 708.652，m/z558.333，m/z 530.302，m/z 281.249。
进一步地，本发明还提供结直肠癌脂质标志物的脂质组学特征在制备结直肠癌检测试剂盒中的用途。所述结直肠癌检测试剂盒可以进行结直肠癌检测，所述结直肠癌检测的具体内容如前所述，在此不赘述。
在某些情况下，受试者可能会出现结直肠癌的临床症状，例如排便习惯的改变、鲜红色的直肠出血、便血、痉挛或腹部疼痛、虚弱和疲劳以及无故的体重减轻。在其他情况下，受试者可能无结直肠癌症状，但有与结直肠癌相关的危险因素，如年龄大于50岁、结直肠癌家族史；医学状况，如炎症性肠病，如克罗恩病或溃疡性结肠炎；遗传综合征，如家族性腺瘤性息肉病(FAP)或遗传性非息肉病性结肠直肠癌(Lynch综合征)。在其他情况下，受试者可能没有结直肠癌的症状，也没有与结肠直肠癌相关的危险因素。那么，此时就可以采用结直肠癌脂质标志物的脂质组学特征来确定受试者是否患有结直肠癌、结直肠癌癌前病变、判断结直肠癌的预后效果或者监测结直肠癌发展程度等。
本发明实施例提供一种标志物，所述标志物具体的可以是结直肠癌脂质标志物，包括如下至少一种质荷比的脂质组学特征：m/z 476.307，m/z 787.604，m/z 766.574，m/z388.254，m/z 734.569，m/z 432.280，m/z 786.600，m/z 525.374，m/z 371.358，m/z811.604，m/z 370.355，m/z 524.371，m/z 582.378，m/z 327.233，m/z 532.299，m/z820.564，m/z 297.243，m/z 280.236，m/z 708.652，m/z 558.333，m/z 530.302，m/z281.249。
在一些实施例中，所述标志物用于结直肠癌检测，所述结直肠癌检测包括检测结直肠癌、结直肠癌癌前病变、判断结直肠癌的预后效果或者监测结直肠癌发展程度中的至少一种。在一些实施例中，所述标志物用于判断结直肠癌的预后效果。例如，所述标志物可用于预测受试者患结直肠癌的易感性或风险，通过表征标志物并与正常或癌症患者的脂质组特征进行比较来确定受测者患直肠癌的可能性，该方法可以在结肠息肉转化为晚期癌前病变之前，方便地收集血清样本来评估结肠风险。在另一些实施例中，所述标志物还可用于预测疾病进展和/或疾病结果的进程，如预期的结直肠癌发病、预测结直肠癌将发展到哪个阶段等。所述标志物的表征还可用于预测受试者对结直肠癌治疗的反应性，如阳性反应、阴性反应、无反应。在一些实施例中，所述标志物用于监测结直肠癌发展程度，例如告知结直肠癌的检测情况、告知结直肠癌的预后、提供关于结直肠癌治疗的效果或效果的信息，等等。因此，通过本发明实施例的标志物即可有效的进行结直肠癌检测。
在一些实施例中，还可以通过本发明实施例的标志物并结合其他与结直肠癌相关的一种或多种临床参数/因素来检测结直肠癌。例如结肠镜检查、FIT测试，Septin 9测试或Cologuard测试。可以针对一个或多个临床测试结果对受试者进行评估，其中将临床评估的阳性结果（即，检测与结肠直肠癌相关的一种或多种症状）与标志物的脂质组学特征结合使用，以检测结直肠癌、结直肠癌癌前病变、判断结直肠癌的预后效果或者监测结直肠癌发展程度等。在某些情况下，可以在获得标志物的脂质组学特征之前进行临床试验，例如，作出或确认结直肠癌检测。在其他情况下，也可以在获得标志物的脂质组学特征后进行临床试验，例如，确认结直肠癌诊断或监测结直肠癌治疗效果。
通过本发明实施例的标志物的脂质组学特征来检测结直肠癌的方法还可以包括评估一个或多个与发生结直肠癌风险相关的因素。例如，年龄大于50岁；结直肠癌家族史；医学状况，如炎症性肠病，如克罗恩病或溃疡性结肠炎；遗传综合征，如家族性腺瘤性息肉病(FAP)或遗传性非息肉病性结肠直肠癌(Lynch综合征)。例如，可以对受试者进行一个或多个风险因素评估，如身体状况、家族史等，通过健康检查或人口筛查，其中将风险评估的阳性结果(即一个或多个风险因素的确定与结直肠癌相关)与结直肠癌脂质标志物的脂质组学特征结合使用，以检测结直肠癌、结直肠癌癌前病变、判断结直肠癌的预后效果或者监测结直肠癌发展程度等。
本发明实施例还提供一种试剂盒，包括：至少一种结直肠癌标志物的检测试剂，所述结直肠癌标志物为结直肠癌脂质标志物，所述结直肠癌脂质标志物为脂质组学特征，所述脂质组学特征包括如下的至少一种质荷比：m/z 476.307，m/z 787.604，m/z 766.574，m/z 388.254，m/z 734.569，m/z 432.280，m/z 786.600，m/z 525.374，m/z 371.358，m/z811.604，m/z 370.355，m/z 524.371，m/z 582.378，m/z 327.233，m/z 532.299，m/z820.564，m/z 297.243，m/z 280.236，m/z 708.652，m/z 558.333，m/z 530.302，m/z281.249。
本发明实施例还提供所述试剂盒的检测样本，所述检测样本为血液样本、血清样本、尿液样本的至少一种。所述检测样本来自健康个体、结直肠癌患者、结直肠癌癌前病变者、结直肠癌预后者的一种。
本发明实施例的试剂盒还包括质控品、标准品、缓冲液中的一种或多种。
在本发明实施例中，为了使脂质组学分析具有足够的动态范围，能够检测脂质浓度的潜在广泛变化，本发明实施例将高通量分析平台用于脂质组学分析，所述高通量分析平台包括质子核磁共振（1H NMR）光谱、质谱耦合的气相色谱（GC-MS）、MS耦合的液相色谱（LCMS），可以通过最少的样品预处理来分析血清样品，可靠地揭示跨越整个脂质组学系统的脂质组学途径，并具有提供深入了解大肠癌正常和病理发展所涉及的脂质代谢过程的潜力
以下详细介绍通过脂质组学特征来表征标志物进而对结直肠癌进行检测的方法建立过程和检测过程。
方法设计：根据临床结肠镜检查确认结果，收集正常对照组和结直肠癌患者组中收集血清样品。在结直肠癌患者中，通过肿瘤生长和扩散的临床检查进一步确定分期信息，例如体格检查，影像学检查（X射线，CT扫描等），内窥镜检查和任何活检。预处理后，通过质谱分析血清脂质提取物，并通过峰鉴定和归一化平台进行处理，使用单变量和多变量分析比较正常对照组和结肠直肠癌患者组的血清样本，旨在筛选出正常对照组中独特的脂质组学特征。
质谱（MS）分析：将5-15µL血清，添加350-450µL提取液（甲醇：氯仿=1：1）和100-250µL分离液（50mM氯化锂水溶液）提取。将提取的样品连续涡旋20-30秒，使蛋白质沉淀。将涡旋样品以12,000 g，离心3-5分钟，进行含脂质相分离。将底层转移到新管中。将350-450μL氯仿加到上层中进行另一轮提取。将提取的样品连续涡旋20-30秒，然后以12,000g离心3-5分钟。将底层与先前的萃取液合并，并在氮气流下干燥。将干燥的提取物用100μL提取液重新溶解。将重新溶解的样品涡旋20-30秒，并以12,000g离心3-5分钟。进行MS分析之前，收集75-85μL上清液并保存在-20°C下或直接检测。
质谱分析使用高效液相色谱-质谱法（UPLC-MS），使用Security GuardUltracartridge–UPLC C18 2.1 mm ID色谱柱注射(phenomenex，Torrance, CA, US)。在正和负ESI模式以及30°C下运行。
在一些实施例中，使用高效液相色谱系统和高分辨质谱仪质谱仪，在一些实施例中高效液相色谱系统采用Vanquish UPLC系统，高分辨质谱仪质谱仪采用Q Exactive plus质谱仪（Thermo Scientific，San Jose，CA）。将5μL 血清提取物注入UPLC系统，流动相为：含有10mM醋酸铵的甲醇。
在一些实施例中，Q Exactive plus质谱仪参数设置如下：
表1质谱仪条件
Figure 155743DEST_PATH_IMAGE001
在质谱脂质组学特征进行处理和标准化后，使用脂质的浓度/强度作为预测指标，基于所选脂质特征的重要权重，进行脂质组学途径富集分析，将结直肠癌患者和晚期癌前病变受试者与正常对照区分开。
共邀请8456名受试者（队列），其中正常受试者共5812名，结直肠癌或晚期癌前病变受试者共2644名，每个受试者在临床手术或临床治疗前均采集了血清样本，正常受试者和结直肠癌受试者的特征见表2。
表2 队列临床特征和人口学特征
Figure 525413DEST_PATH_IMAGE003
进行MS分析，发现了7466种代谢指标（脂质组学特征），其中3651个代谢指标在ESI正离子模式下测量，3815个代谢指标在ESI负离子模式下测量。筛选出其中22种脂质组学特征：m/z 476.307，m/z 787.604，m/z 766.574，m/z 388.254，m/z 734.569，m/z 432.280，m/z 786.600，m/z 525.374，m/z 371.358，m/z 811.604，m/z 370.355，m/z 524.371，m/z582.378，m/z 327.233，m/z 532.299，m/z 820.564，m/z 297.243，m/z 280.236，m/z708.652，m/z 558.333，m/z 530.302，m/z 281.249。图1为结直肠癌不同发展阶段各特征归一化的信号强度值，其中图中A为对照组，B 为包含各期的结直肠癌组，C 为I、II期结直肠癌组，D为癌前病变组。所有22种脂质组学特征在结直肠癌样本中均显著下调，所述结直肠癌样本包括晚期癌前病变、I/II期和III期癌症。
表3至表4分别显示了癌前病变受试者与正常受试者、结直肠癌I/ II期受试者以及正常受试者的此22种单变量分析结果。
表3 癌前病变和正常受试者之间选定特征的单变量分析
Figure 836309DEST_PATH_IMAGE004
表4 结直肠癌I/II期与正常受试者之间选定特征的单变量分析
Figure 638043DEST_PATH_IMAGE005
用包含至少一种的脂质组学特征进行结直肠癌检测模型的构建。本发明实施例使用XGBoost算法构建包含本发明所述的22种脂质组学特征的结直肠癌检测算法，即结直肠癌检测模型，然后对该模型性能进行评估，即特异性、敏感性或AUC值（Area Under Curve，用于评价检测方法或预测方法的优劣性），AUC最优值对应的点即为临界值。
所述XGBoost算法是"极端梯度提升"(Extreme Gradient Boosting)的简称，所述XGBoost是对梯度提升算法的改进，求解损失函数极值时使用了牛顿法，将损失函数泰勒展开到二阶，另外损失函数中加入了正则化项。所述XGBoost是一个树集成算法，是将k（树的个数）个决策树的结果进行求和，作为最终的预测值。该算法的优点是速度快、效果好、能处理大规模数据。
在一些实施例中，将本发明中的22种脂质组学特征带入XGBoost中，得出含有20棵决策树的结直肠癌检测模型（XGBoost算法）。从0到1依次设为阈值，并计算该设置点的特异性和敏感性，AUC值最优的点即为临界值。当试验样本的结果或称分值小于临界值时表明结果为阴性即结直肠癌或癌前病变低风险，等于或大于临界值时结果为阳性即结直肠癌或癌前病变高风险。
将试验品中的22种脂质组学特征带入到20棵决策树，根据每颗决策树的指示进行分类，每颗树会有一个预测值，将20颗树的预测值求和，得到最终的预测结果。
使用10倍交叉法验证结直肠癌检测模型的性能水平如表5所示。
该检测确定了1903名癌症患者中的1808名癌症患者，包括1541名早期分期为I期和II期的患者中的1475名，其灵敏度分别为95.0％（ 95％置信区间[CI]，94.3-95.5）和95.7％（95％CI，95.3-95.8）。在741例患有癌前病变的受试者中，检测方法检测到723例，灵敏度为97.6％（95％CI，96.6-97.4）。
表5 10倍交叉验证后的检测模型性能水平
Figure 983573DEST_PATH_IMAGE006
在5812名除结直肠癌或癌前病变外 (如非晚期腺瘤或阴性结果)的受试者中，检测方法的特异性为93.7% (95% CI, 95.7-96.5)。
所有癌症和非癌症受试者的结直肠癌概率(检测得分)按组绘制，如图2所示，I期、II期、III期和癌前病变(APL)的结直肠癌样本可与正常样本显著分离。
如图3，其中（A）图为正常组与癌前病变组ROC曲线图，（B）图为正常组与I期和II期结直肠组的ROC曲线图，（C）图为正常组与结直肠癌组的ROC曲线图。对于（A）癌前病变、（B）合并的I期和II期癌症以及（C）合并的I，II和III期，与正常对照相比，总的ROC（ReceiverOperating Characteristic）的AUC（Area Under Curve）区分值分别为0.9921、0.9879和0.9854，表明该检测方法效果良好。并将区分值对应的阈值设为检测方法的临界值，本申请实施例获得的临界值为0.289，低于0.289判断为阴性，等于或大于0.289判断为阳性，即结直肠癌或癌前病变高风险。
实施例
试剂盒及具体检测方法：
将10µL血清，添加400µL提取液（甲醇：氯仿=1：1）和200µL分离液（50mM氯化锂水溶液）提取。将提取的样品连续涡旋30秒，使蛋白质沉淀。将涡旋样品以12,000 g，离心5分钟，进行含脂质相分离。将底层转移到新管中。将400μL氯仿加到上层中进行另一轮提取。将提取的样品连续涡旋30秒，然后以12,000g离心5分钟。将底层与先前的萃取液合并，并在氮气流下干燥。将干燥的提取物用100μL提取液重新溶解。将重新溶解的样品涡旋30秒，并以12,000g离心5分钟。
使用高效液相色谱-质谱法（UPLC-MS），色谱柱为ACE Super18柱（2.1 mm x 100mm x 1.7μm。使用Vanquish UPLC系统和TSQ AltisTM三重四极杆质谱仪（ThermoScientific，San Jose，CA）。将5μL血清提取物注入UPLC系统，流动相为：含有10mM碳酸氢铵的甲醇：异丙醇（体积比为1:1）溶液。
样品通过30℃ ACE Super18柱（2.1 mm x 100 mm x 1.7μm），在ESI负极模式下注入。
通过质谱方法得出m/z 476.307，m/z 787.604，m/z 766.574，m/z 388.254，m/z734.569，m/z 432.280，m/z 786.600，m/z 525.374，m/z 371.358，m/z 811.604，m/z370.355，m/z 524.371，m/z 582.378，m/z 327.233，m/z 532.299，m/z 820.564，m/z297.243，m/z 280.236，m/z 708.652，m/z 558.333，m/z 530.302，m/z 281.249的丰度值，带入结直肠癌检测模型（即XGBoost算法）进行打分，得出分值为0.137，小于临界值0.289，结果为阴性即结直肠癌或癌前病变低风险。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.脂质标志物在制备结直肠癌检测试剂盒中的用途，其特征在于，所述脂质标志物用脂质组学特征表示，所述脂质组学特征包括如下的至少一种质荷比：m/z 476.307，m/z787.604，m/z 766.574，m/z 388.254，m/z 734.569，m/z 432.280，m/z 786.600，m/z525.374，m/z 371.358，m/z 811.604，m/z 370.355，m/z 524.371，m/z 582.378，m/z327.233，m/z 532.299，m/z 820.564，m/z 297.243，m/z 280.236，m/z 708.652，m/z558.333，m/z 530.302，m/z 281.249。
2.结直肠癌脂质标志物的脂质组学特征在制备结直肠癌检测试剂盒中的用途。
3.如权利要求2所述的结直肠癌脂质标志物的脂质组学特征在制备结直肠癌检测试剂盒中的用途，其特征在于，所述结直肠癌检测包括检测结直肠癌、结直肠癌癌前病变、判断结直肠癌的预后效果或者监测结直肠癌发展程度中的至少一种。
4.一种标志物，其特征在于，包括如下至少一种质荷比的脂质组学特征：m/z 476.307，m/z 787.604，m/z 766.574，m/z 388.254，m/z 734.569，m/z 432.280，m/z 786.600，m/z525.374，m/z 371.358，m/z 811.604，m/z 370.355，m/z 524.371，m/z 582.378，m/z327.233，m/z 532.299，m/z 820.564，m/z 297.243，m/z 280.236，m/z 708.652，m/z558.333，m/z 530.302，m/z 281.249。
5.如权利要求4所述的标志物，其特征在于，用于制备结直肠癌检测试剂盒中的用途，所述结直肠癌检测包括检测结直肠癌、结直肠癌癌前病变、判断结直肠癌的预后效果或者监测结直肠癌发展程度中的至少一种。
6.一种试剂盒，其特征在于，包括：至少一种结直肠癌标志物的检测试剂，所述结直肠癌标志物为结直肠癌脂质标志物，所述结直肠癌脂质标志物为脂质组学特征，所述脂质组学特征为以下至少一种质荷比：m/z 476.307，m/z 787.604，m/z 766.574，m/z 388.254，m/z 734.569，m/z 432.280，m/z 786.600，m/z 525.374，m/z 371.358，m/z 811.604，m/z370.355，m/z 524.371，m/z 582.378，m/z 327.233，m/z 532.299，m/z 820.564，m/z297.243，m/z 280.236，m/z 708.652，m/z 558.333，m/z 530.302，m/z 281.249。
7.如权利要求6所述的试剂盒，其特征在于，所述试剂盒的检测样本为血液样本、血清样本、尿液样本的至少一种。
8.如权利要求6所述的试剂盒，其特征在于，还包括质控品、标准品、缓冲液中的一种或多种。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101796414A (zh) * 2007-07-19 2010-08-04 生物梅里埃公司 体外诊断结肠直肠癌的载脂蛋白ai测定方法
CN1922490B (zh) * 2004-02-19 2012-07-04 耶鲁大学 使用蛋白质组学技术鉴定癌症蛋白生物标志物的方法
CN107064508A (zh) * 2017-04-21 2017-08-18 深圳大学 辅助结直肠癌早期诊断及预后监测的分子标志物及其应用
US20190302120A1 (en) * 2016-06-10 2019-10-03 Wisconsin Alumni Research Foundation Methods for Detection, Staging, and Surveillance of Colorectal Adenomas and Carcinomas
US20200173997A1 (en) * 2017-05-11 2020-06-04 Servizo Galego De Saúde (Sergas) Cholesteryl linoleate (18:2) in feces samples as biomarker for colorectal cancer
CN111315487A (zh) * 2017-09-05 2020-06-19 迪森德克斯公司 用于质量控制和疾病检测的标志物分析
US20200363419A1 (en) * 2018-01-22 2020-11-19 Univerzita Pardubice A method of diagnosing cancer based on lipidomic analysis of a body fluid

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1922490B (zh) * 2004-02-19 2012-07-04 耶鲁大学 使用蛋白质组学技术鉴定癌症蛋白生物标志物的方法
CN101796414A (zh) * 2007-07-19 2010-08-04 生物梅里埃公司 体外诊断结肠直肠癌的载脂蛋白ai测定方法
US20190302120A1 (en) * 2016-06-10 2019-10-03 Wisconsin Alumni Research Foundation Methods for Detection, Staging, and Surveillance of Colorectal Adenomas and Carcinomas
CN107064508A (zh) * 2017-04-21 2017-08-18 深圳大学 辅助结直肠癌早期诊断及预后监测的分子标志物及其应用
US20200173997A1 (en) * 2017-05-11 2020-06-04 Servizo Galego De Saúde (Sergas) Cholesteryl linoleate (18:2) in feces samples as biomarker for colorectal cancer
CN111315487A (zh) * 2017-09-05 2020-06-19 迪森德克斯公司 用于质量控制和疾病检测的标志物分析
US20200363419A1 (en) * 2018-01-22 2020-11-19 Univerzita Pardubice A method of diagnosing cancer based on lipidomic analysis of a body fluid

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ARIADNA MARTIN-BLAZQUEZ等: "Untargeted LC-HRMS-based metabolomics to identify novel biomarkers of metastatic colorectal cance", 《SCIENTIFIC REPORTS》 *
佟广海等: "脂质组学在结直肠癌研究中的应用", 《实用肿瘤学杂志》 *
蔡建等: "SELDI-TOF-MS联合蛋白质组学实验数据库对结直肠癌血清标志物的鉴定", 《世界华人消化杂志》 *

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