[发明专利]一种基于组织表面脂质指纹谱图的快速肿瘤组织判别方法

说明书

本发明公开了一种基于组织表面脂质指纹谱图的快速肿瘤组织判别方法，包括如下内容：先采集组织表面的脂质分子并保持其原位信息；再借助于激光解吸/电离质谱平台，在无基质参与的情况下获取组织表面的脂质分子特征指纹谱图；再基于组织表面的脂质特征指纹谱图，结合统计分析方法建立多种肿瘤的判别模型，对肿瘤组织与正常组织、各种肿瘤组织的亚型进行判定；最后结合质谱成像技术实现无切片情况下的组织分子数字成像，用于判别肿瘤边界；本发明实现快速、高效、高准确率的临床组织鉴定、肿瘤亚型判别和肿瘤边界成像，提高检测通量，增加组织表面的脂质分子信息的稳定性和在肿瘤组织鉴别中的差异性维度。

技术领域

本发明涉及临床组织精准分子活检的技术领域，具体涉及一种基于组织表面脂质指纹谱图的快速肿瘤组织判别方法。

背景技术

恶性肿瘤(癌症)是当今社会危害中国乃至全世界人民生命健康的重要杀手之一。每年在全世界范围内的恶性肿瘤发生病例超过1400万，因恶性肿瘤相关原因引发的死亡病例超过800万，在中国平均每天约有1万人被确诊为癌症，致死率超过心脏病和脑血管病这两大疾病。对于大多数罹患恶性实体瘤的病人，尤其是早中期病人来说，手术切除是主要治疗方法之一。但手术后的总体恶性肿瘤高复发率在医学上依旧是一个具有挑战性的难题，尤其是肝癌、肠癌、肾癌等。因此，对癌症的组织学鉴别诊断非常重要，有助于推动术中的肿瘤诊断以实时优化指导术中治疗和术后治疗。

通常，肿瘤组织的鉴定和手术切除的评估主要取决于临床医生的经验。计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)、正电子发射断层扫描(PET)是指导手术的传统方法。虽然上述影像诊断技术可以反映肿瘤的内部结构，但大多数不能在手术术中应用。术中超声(IOUS)虽然经常用于引导手术的切除，但其敏感性和信号特异性十分有限。组织学检查是肿瘤诊断的金标准。术中通常只进行冰冻切片和苏木精伊红染色，准确的病理鉴定对病理科医生的经验水平要求较高，且至少耗时半小时。很多情况下，肿瘤组织的鉴定需要在术后进行免疫组化(IHC)染色，但耗时较长，且需要多张片子对多种生物标志物的表达分别进行检测。

近年来，以肿瘤的精准诊断和治疗为核心的精准医学研究正在全世界范围内蓬勃发展。它主要是从基因组的分子诊断出发，以大数据为导向进行智能化的判别，寻求更为精准的个性化治疗手段。在现代系统生物学中，除了基因组能表征疾病发生的可能性，蛋白组与代谢组能更加直接地反映疾病的表型，从而也催生了人类的表型组研究。其中，由多种结构的脂质分子组成的脂质组作为代谢组中的重要成员之一，在细胞膜系统的物质组成、能量供应以及信号传导中发挥重要的作用，也最为直接和实时地反映细胞微环境的生理和病理情况。脂质在细胞中的异常合成与代谢，也已被生物学家证明与肿瘤的快速增殖、物质交换和肿瘤转移等过程密切相关。因此，脂质组成上的变化，包括脂质种类、脂肪酸链长度以及不饱和度等均有望作为肿瘤的潜在生物标志物，用于精准诊断和鉴定，并反向体现整个系统生物学在疾病发生发展中的代谢通路作用机理。

以质谱技术为平台的脂质组学研究能够在免标记的情况下提供更多维的信息。其中，相较于前处理复杂、检测耗时的色谱-质谱联用技术，高通量的直接离子化质谱技术，基质辅助激光解吸/电离质谱(MALDI-MS)抗盐性强，预处理要求简单，是最有潜力作为新型组织活检的技术之一，能在分子水平反映组织微环境是否存在与疾病相关的脂质分子异常，并最大限度地保留组织表面的原位分子信息。但现有的基于MALDI-MS的组织表面脂质分析大多需要有机或无机纳米基质喷涂，极大地消耗制样时间，因为结晶产生的表面不均匀性，离子抑制效应明显，脂质谱的稳定性和可重复性差。另一方面，因组织样本的切片等操作依旧必不可少，这大大降低了其“高通量”的性能，使其对大量组织样本的快速有效鉴别的可行性大大降低。