作者：百趣代谢组学
(相关资料图)
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百趣代谢组学文献分享，文章的问题为：ALarge-Scale,MulticenterSerumMetaboliteBiomarkerIdentificationStudyfortheEarlyDetectionofHepatocellularCarcinoma。
代谢组学文献分享—摘要
HCC（肝细胞癌）是全球较致命的恶性肿瘤之一，全球约有50％的新病例和死亡相关的肝癌发生在中国。目前HCC在高危人群中的早期诊断仍旧具有挑战性，所以发现新型标志物是一个迫切的需求。代谢组学文献分享，该实验通过纳入1448名受试者，采用LC-MS分析技术，鉴定并验证到了一组新型的肝癌组合代谢标志物：甘氨酸胆酸、苯丙酰色氨酸。
代谢组学文献分享—实验设计
图2拟靶向检测原理
（ShiliChen,GuowangXu,etal.PseudotargetedMetabolomicsMethodandItsApplicationinSerumBiomarkerDiscoveryforHepatocellularCarcinomaBasedonUltraHigh-PerformanceLiquidChromatography/TripleQuadrupoleMassSpectrometry,analyticalchemistry）
之前Biotree也曾推出拟靶向检测的案例分享，大家感兴趣的话可进链接深度阅读（文献分享|从SWATH到MRM：一种新型高覆盖度靶向代谢组学技术）
代谢组学文献分享—数据分析
更多内容↓↓↓SIMCA-P：PCA，PLS-DA
MultiExperimentViewer:WilcoxonMann-Whitneytest，Benjamini-Hochberg-basedfalsediscoveryrate
SPSS：Binarylogisticregression，correlationanalysis
Metaboanalyst：pathwayanalysis
代谢组学文献分享—研究结果
练习集筛选差异代谢物
图3(A)练习集的totalPCA(B)多元变量统计结果(C)单变量统计分析结果
结合多变量统计分析和单变量统计分析，后来筛选到17个候选biomarker。
筛选验证潜伏biomarker
首先考察这17个差异代谢物在测试集HCCVSNC,HCCVSCir,S-HCCVSNC,andS-HCCVSCir这四组对比中众有明显差异，并且上下调趋势是否与练习集一致，从而在17个代谢物中筛选到了8个差异化合物。代谢组学文献分享，最后再结合二元logistic回归分析，筛选到一组标志物组合：Phe-Trp,GCA。
图4血清代谢物组(2-Meta)、AFP和两者联合的ROC分析
更多内容↓↓↓在练习集和测试集中分别计算该标志物组区分肝细胞癌和肝硬化的ROC，AUC值分别达到0.93.和0.892，远远高于AFP的诊断能力。而假如与甲胎蛋白联用的话，则能表现出更高的诊断灵敏度。代谢组学文献分享，另外测试集的数据也显示，在区分小肝细胞癌和肝硬化的时候，该标志物组相对于AFP有较高的诊断敏感度和相似的诊断特异性。而肝硬化是患小肝细胞癌的高危人群，在临床上很难鉴别，该标志物组的发现对于早期肝癌的发现具有明显意义。
验证集数据也与练习集测试集的结果类似，比拟AFP，该代谢物组表现出了较高的诊断能力。
图5血清代谢物组（2-Meta），AFP和两者联合在HCC和S-HCC中的诊断机能比较
另外我们也可以看到，对于具有HCC和S-HCC的AFP假阴性（AFP<20ng/mL）的患者，该组的诊断准确度能够大幅度晋升。代谢组学文献分享，基于这些结果逐步鉴定并验证了HCC诊断的生物标志物。
巢式队列研究
图6血清代谢物组（2-Meta），AFP和两者联合在临床诊断前猜测HCC的表现
更多内容↓↓↓验证队列2收录了84个样本，进一步评估代谢物组。标志物组的敏感度能达到80%-70.3%，并且从3年前到1年前的数据可以看到，它对临床前HCC的诊断的敏感性是持上升趋势的。代谢组学文献分享，而与AFP结合使用的话，能够大幅度晋升它的诊断特异性。
代谢组学文献分享—联系关系分析
图7临床指标与代谢物的相关性分析
联系关系分析的结果可以看出，几种胆汁酸水平与天冬氨酸氨基转移酶，丙氨酸氨基转移酶，总胆红素，直接胆红素和间接胆红素水平呈正相关，与总蛋白和白蛋白水平呈负相关。代谢组学文献分享，Phe-Trp，5-羟色胺，肌醇，胆碱，牛磺酸等的水平则显示出相反的关系。而这些不同代谢物的水平与BMI，AFP水平，春秋和性别无关。
代谢组学文献分享—结果与讨论
这项研究从多个中央招募了1448名受试者，对这些样本进行代谢组学LC-MS/MS检测，并结合多变量和单变量的统计分析，鉴定验证到了一组生物标志物：phe-trp和GCA，能够明显晋升HCC的诊断敏感度和特异性。并且该生物标志物组可以识别AFP假阴性患者，并从高风险人群中区分患有S-HCC的患者，其诊断机能优于AFP。
代谢组学文献分享，本研究另一个独特的方面是巢式病例对照研究的验证。该标志物组随时间表现出的诊断敏感度增加趋势符合HCC的临床进展，并且敏感性和特异性与AFP互补，可在临床诊断前筛查来自高危人群的临床前HCC。
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代谢组学文献分享—实验设计
