红外光谱技术揭示胃肠道神经内分泌肿瘤脂质代谢标志物:一项无创诊断新策略

【字体: 时间:2025年07月08日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对胃肠道神经内分泌肿瘤(GI NETs)诊断难题,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术分析患者血浆脂质特征。通过22例患者与8例对照研究,发现I3015/I2929和I3015/I1650等特异性生物标志物比值,诊断准确率达94-96.1%敏感性和100%特异性。该技术具有快速(<5分钟)、微量(4μL)和低成本优势,为临床提供新型无创诊断工具。

  

在医学诊断领域,胃肠道神经内分泌肿瘤(GI NETs)犹如"隐形杀手",其非特异性症状常常导致诊断延误。这类占所有神经内分泌肿瘤70%的疾病,每年全球发病率仅1-5例/10万人,但过去30年诊断率激增6倍。传统诊断依赖的铬粒蛋白A(CgA)检测存在灵敏度低(60-90%)、易受干扰等缺陷,而组织活检和Ga-68 DOTANOC PET/CT等影像学检查又面临侵入性强、费用高昂等问题。面对这些临床痛点,来自全印度医学科学研究所的研究团队在《Scientific Reports》发表创新研究,首次将傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术应用于GI NETs的无创诊断。

研究团队采用ATR-FTIR(衰减全反射-傅里叶变换红外光谱)技术分析22例患者和8例健康对照的血浆样本,通过Savitzky-Golay平滑处理和六点基线校正等预处理方法,结合主成分分析(PCA)和受试者工作特征(ROC)曲线等统计手段,系统比较了脂质、蛋白质等生物分子的光谱特征差异。

研究结果揭示三个关键发现:

  1. 脂质特征变化:在3000-2800 cm-1脂质区域,发现3015 cm-1(=CH烯烃伸缩)和2929 cm-1(CH2不对称伸缩)等特征峰强度比显著改变。GI NETs患者的I3015/I2929比值(0.4098±0.04)显著高于对照组,反映肿瘤相关氧化应激和膜脂质重构。

  2. 诊断效能验证:PCA分析显示患者与对照组的清晰分离(96.5%方差解释)。ROC曲线证实I3015/I2929比值的诊断效能优异,曲线下面积(AUC)达0.987,灵敏度94%,特异性100%;I3015/I1650比值表现更优(AUC=0.996)。

  3. 技术优势体现:相比传统方法,该技术仅需4μL血浆样本,5分钟内完成检测,且无需放射性标记或复杂前处理。

讨论部分指出,这些光谱变化与GI NETs已知的脂代谢异常高度吻合,特别是膜脂质不饱和度增加(3015 cm-1)和酰基链排列改变(2929 cm-1)。研究不仅确立了FTIR作为临床实用诊断工具的潜力,更揭示了脂质代谢重编程在肿瘤进展中的关键作用。这种"光谱指纹"技术为早期筛查和疗效监测提供了新思路,其发现的脂质标志物可能成为未来治疗靶点。

该研究的突破性在于将复杂的光谱学技术转化为临床适用的诊断方案,解决了GI NETs诊断中的时效性、侵入性和成本效益等核心问题。未来研究需在更大队列中验证结果,并探索光谱特征与肿瘤分级、治疗响应的关联,为精准医疗开辟新途径。

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