利用电化学传感器检测嗜酸性粒细胞的特征：基于5年随访数据预测肺癌患者的生存率

《Microbiology Resource Announcements》：Detection of eosinophil characteristics using electrochemical sensors: Predicting survival rate of lung cancer patients based on 5-year follow-up

肺癌患者嗜酸性粒细胞特征与生存率关联性研究。通过回顾性分析664例肺癌住院患者，发现嗜酸性粒细胞计数及百分比与生存期负相关（p<0.001），中性粒细胞计数与生存期正相关（p=0.041）。CT结果显示生存期与肺纤维化呈正相关，而肿瘤大小、多灶转移及肺炎呈负相关。电化学传感器检测嗜酸性粒细胞具有高灵敏度特异性，为肺癌预后评估提供新非侵入性指标。

　　

秦灵燕|张天奇|黄青|朱海燕|史建鹏|刘颖

中国广西壮族自治区百色市右江区城香路2号右江民族医学院公共卫生学院，邮编533000

摘要

电化学传感器通过电化学反应将生物分子的浓度变化转化为可测量的电信号，能够快速、灵敏且特异性地检测各种生物标志物，包括血液中的细胞亚群等。在肿瘤诊断和预后评估方面，电化学传感器可用于检测血液中的肿瘤标志物和免疫细胞亚群等，为疾病的早期发现、治疗监测和预后判断提供重要依据。本研究为回顾性研究，纳入了2017年1月至2022年12月期间在右江民族医学院附属医院肿瘤科住院的664名肺癌患者。根据患者的生存期将他们分为三组：A组（生存期小于1年，357例），B组（生存期1-3年，246例）和C组（生存期3-5年，61例）。收集了患者白细胞亚群的相关参数（包括嗜酸性粒细胞计数及其百分比等）以及CT扫描结果。与C组患者相比，A组患者的嗜酸性粒细胞计数增加而淋巴细胞计数减少（p<0.001），而生存时间（OS）与中性粒细胞计数呈正相关（p=0.041）。在B组中，OS与嗜酸性粒细胞计数（p=0.016）及其百分比（p=0.011）呈负相关。所有患者的LRA分析显示，OS与肺纤维化呈正相关（p<0.001），但与肿瘤大小（p<0.001）、多发性转移灶（p<0.001）和肺炎（p<0.001）呈负相关。CT扫描结果显示，C组患者中肿瘤缩小和肺纤维化更常见，而A组患者中肺炎和转移灶更为普遍。电化学传感器在检测肺癌患者外周血中嗜酸性粒细胞的特征方面具有较高的灵敏度和特异性。

引言

肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因[1]。目前，肺癌患者的治疗选择包括手术切除、化疗、放疗、分子靶向治疗、光热治疗或免疫治疗策略[2]，这些方法取决于癌症类型、疾病阶段和患者的功能状态。尽管经过数十年的积极研究，目前关于肺癌患者生存期的预测因素仍然有限，对晚期肺癌预后的研究也较为匮乏。

嗜酸性粒细胞是多功能粒细胞，作为先天免疫细胞和适应性免疫反应的参与者具有免疫学作用[3]。在过去的十年中，越来越多的研究报道了嗜酸性粒细胞与不同类型癌症患者预后的关系，但这些研究的结论存在矛盾[4][5][6]。

作为一种快速、灵敏且高度特异的检测工具，电化学传感器在医学检测领域展现出巨大的应用潜力。它可以通过电化学反应将生物分子的浓度变化转化为可测量的电信号，从而实现对各种生物标志物的定量检测。与传统酶联免疫吸附测定（ELISA）方法相比，电化学传感器具有更高的灵敏度和更短的检测时间，为肺癌等肿瘤的早期筛查提供了新的技术手段。电化学传感器还可以用于检测血液中的免疫细胞亚群，如T细胞亚群和B细胞亚群，有助于评估身体的免疫状态和肿瘤免疫治疗的效果。本研究探讨了电化学传感器在检测嗜酸性粒细胞特征及其与肺癌患者生存率关系中的应用，旨在为肺癌的诊断和治疗提供新的无创预测指标。我们调查了嗜酸性粒细胞特征与肺癌患者生存率之间的关系，不论其疾病阶段和治疗策略如何。我们的目标是验证嗜酸性粒细胞是否可以作为肺癌患者生存率的无创预测因子。

患者

近年来，电化学传感器在医学检测中的应用研究取得了显著进展。其检测原理主要基于电化学反应，通过将生物识别元件与电极表面结合，实现对目标生物分子的特异性识别和信号转换。在检测嗜酸性粒细胞时，电化学传感器可以利用嗜酸性粒细胞表面的特异性抗原或受体进行精准识别。

患者特征

电化学传感器在医学检测中的应用为疾病诊断和预后评估提供了新的视角。本研究通过电化学传感器检测了肺癌患者的嗜酸性粒细胞特征，发现嗜酸性粒细胞计数与肺癌患者的生存率之间存在显著相关性。这一结果表明，电化学传感器能够准确检测嗜酸性粒细胞数量的变化，而这些变化与患者的生存情况密切相关。

讨论

在这项针对664名肺癌患者的研究中，我们发现治疗前的嗜酸性粒细胞及其百分比比其他白细胞相关参数具有更大的预后价值。无论接受何种治疗，LRA结果均表明嗜酸性粒细胞计数减少与更长的生存时间相关。这些结果表明，嗜酸性粒细胞计数可能有助于预测肺癌患者的生存期。

在本研究中，生存时间（OS）被选为评估的客观和可靠终点。

结论

电化学传感器在医学检测中的应用为研究嗜酸性粒细胞与肺癌患者生存率之间的关系提供了新的技术手段。本研究通过电化学传感器检测了肺癌患者外周血中的嗜酸性粒细胞数量，并分析了其与患者生存率的相关性。结果显示，嗜酸性粒细胞计数与肺癌患者的生存率呈负相关。

作者贡献声明

秦灵燕：撰写初稿、数据可视化。张天奇：监督、数据管理。黄青：软件开发、数据分析。朱海燕：撰写、审稿与编辑、实验设计。史建鹏：数据可视化、资金申请。刘颖：撰写、审稿与资源协调。

伦理声明

根据当地法律法规和机构要求，本研究无需对人类参与者进行伦理审查和批准。根据国家法律法规和机构要求，本研究也不需要患者的书面知情同意。

资助

本研究得到了国家自然科学基金（项目编号：82160254）、广西壮族自治区科技厅（项目编号：2023JJA140228）以及广西医疗卫生适宜技术发展与应用项目（项目编号：S2023109）的支持。

未引用的参考文献

[7], [13], [14]

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。