建立拉曼光谱技术检测血清的方法用于胃癌诊断的研究

目的:建立一种拉曼光谱技术检测血清的方法，用于胃癌诊断的研究。方法:收集2019年4—11月在陆军军医大学第一附属医院确诊的胃癌患者110例［男73例，女37例，年龄为（57.4±10.3）岁］，确诊的结直肠癌患者74例［男48例，女26例，年龄为（58.3±12.2）岁］，以及同期健康体检者100名［男59名，女41名，年龄为（55.6±10.61）岁］，收集受试者空腹静脉血血清样本，使用XploRA PLUS型拉曼光谱仪，在激发光源532 nm、100倍物镜、取谱区间200~2 000 cm -1等条件下，对血清样本进行无损、非接触式快速检测，采集血清样本的拉曼光谱图。使用拉曼光谱采集和处理配套软件LabSpec6对获得的拉曼光谱进行平滑、基线校正、归一化处理，将获得的拉曼光谱数据导入到多变量统计学分析软件SIMCA14.1中，使用主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）方法进行统计学分析，构建模型分析健康和胃癌两组血清样本之间的差异，绘制工作特征曲线（ROC）评估模型的诊断性能，并使用结直肠癌组血清样本对模型的可靠性进行验证。 结果:检测健康组和胃癌组血清样本获得重复性较好的6个拉曼光谱峰，分别位于1 001.17、1 154.63、1 337.89、1 446.85、1 515.33、1 658.34 cm -1处，在这6个拉曼峰处，健康组和胃癌组的拉曼强度差异明显。在1 001.17、1 154.63、1 515.33 cm -1位移处，健康组拉曼强度高于胃癌组；在1 337.89、1 446.85、1 658.34 cm -1位移处，胃癌组拉曼强度高于健康组。得到模型的R 2X（cum）=0.809，R 2Y（cum）=0.819，Q 2（cum）=0.758，基于OPLS-DA模型绘制ROC特征曲线，胃癌组曲线下面积（AUC）分别为0.998。在胃癌Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期血清拉曼光谱中可检测到重复性较好的6个峰，分别位于1 001.85、1 155.07、1 338.36、1 445.75、1 515.92、1 657.68 cm -1位移处，在1 155.07、1 515.92 cm -1位移处，胃癌Ⅳ期拉曼强度显著高于胃癌Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期。 结论:健康组与胃癌OPLS-DA模型性能良好，能将健康组和胃癌组有效的区分开；模型可靠性验证发现健康组、胃癌组、结直肠癌组也能有效的分离；拉曼光谱检测血清技术联合多变量统计中的OPLS-DA方法，可实现对健康者与胃癌患者血清样本的非标记检测。