質(zhì)譜成像技術(shù)在惡性腫瘤診斷中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2017-03-29 17:03
本文關(guān)鍵詞:質(zhì)譜成像技術(shù)在惡性腫瘤診斷中的應(yīng)用研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本論文采用正、負(fù)離子檢測(cè)模式的空氣動(dòng)力輔助離子化質(zhì)譜(Air Flow Assisted Ionization,AFAI)技術(shù)與成像軟件的聯(lián)用技術(shù),針對(duì)乳腺腫瘤、甲狀腺腫瘤兩種人類常見的腫瘤組織標(biāo)本冰凍切片進(jìn)行掃描,結(jié)合生物信息學(xué)方法,原位尋找組織內(nèi)源性脂類分子信息,探索并建立了通過(guò)脂質(zhì)分子診斷病理標(biāo)本方法,探討了脂質(zhì)分子在腫瘤組織中的分布特征與意義,建立了各類乳腺腫瘤與甲狀腺腫瘤的脂類分子數(shù)據(jù)庫(kù),并通過(guò)成像軟件進(jìn)行可視化研究,為質(zhì)譜成像技術(shù)在臨床病理診斷領(lǐng)域應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)及實(shí)踐證明,最終對(duì)病理形態(tài)學(xué)難診斷及無(wú)法診斷的病例進(jìn)行質(zhì)譜成像,實(shí)現(xiàn)對(duì)這些病例的可靠診斷。本研究的意義在于突破臨床病理依靠細(xì)胞與組織形態(tài)的診斷瓶頸,在脂質(zhì)分子水平上對(duì)病例進(jìn)行診斷并通過(guò)成像方法以圖像形式清晰展示組織內(nèi)分子信息,建立組織病理與質(zhì)譜成像方法相補(bǔ)充的系統(tǒng)診斷方法體系,為快速、準(zhǔn)確獲得臨床病理診斷結(jié)果奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 為了從海量質(zhì)譜數(shù)據(jù)中獲得有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義、可靠地的差異分子,本研究建立了統(tǒng)計(jì)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)評(píng)價(jià),通過(guò)Sore-plot圖,VIP list,獨(dú)立樣本t-test等相關(guān)分析,對(duì)差異分子進(jìn)行了細(xì)致的篩選,并最終通過(guò)成像軟件將差異分子進(jìn)行可視化成像,以圖片形式觀察差異分子在組織中空間分布情況及相對(duì)豐度,以最便捷直觀的并適用于臨床診斷的方式表現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)進(jìn)一步通過(guò)高分辨MS譜及MS/MS譜分析獲得精確質(zhì)量數(shù),結(jié)合脂質(zhì)分子的質(zhì)譜裂解規(guī)律及同位素豐度比法,進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)檢索及文獻(xiàn)查詢等不同手法及步驟,鑒定出一批分子的結(jié)構(gòu);同時(shí)對(duì)分子的生物學(xué)意義進(jìn)行了討論,本研究為質(zhì)譜成像技術(shù)在臨床病理診斷領(lǐng)域應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)及實(shí)踐證明,最終對(duì)臨床上單純依賴病理形態(tài)學(xué)難診斷及無(wú)法診斷的病例獲得可靠診斷結(jié)果,建立組織病理及質(zhì)譜成像方法相互補(bǔ)充的系統(tǒng)診斷方法體系,對(duì)推動(dòng)臨床病理診斷的研究和發(fā)展有重要意義。 (1)確定質(zhì)譜掃描冰凍切片實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù),收集腫瘤冰凍標(biāo)本 首先,確定了質(zhì)譜掃描乳腺腫瘤冰凍切片及甲狀腺腫瘤冰凍切片的各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù),收集了100余例乳腺腫瘤冰凍標(biāo)本及80余例甲狀腺腫瘤冰凍標(biāo)本,乳腺腫瘤冰凍組織標(biāo)本包括乳腺導(dǎo)管原位癌及乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌,其中兩類腫瘤分別包括高、中、低分化腫瘤;甲狀腺腫瘤冰凍標(biāo)本包括甲狀腺乳頭狀癌、甲狀腺濾泡性乳頭狀癌、甲狀腺濾泡癌及甲狀腺腺瘤標(biāo)本;使用AFAI-MS對(duì)50例乳腺腫瘤標(biāo)本及40例甲狀腺腫瘤標(biāo)本進(jìn)行了質(zhì)譜掃描,獲得質(zhì)譜數(shù)據(jù)。 (2)質(zhì)譜數(shù)據(jù)預(yù)處理及統(tǒng)計(jì)分析 將獲得的乳腺腫瘤及甲狀腺腫瘤組織切片中的AFAI-MS數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,轉(zhuǎn)換為二維數(shù)據(jù)矩陣,通過(guò)成像軟件對(duì)各標(biāo)本成像,選取各標(biāo)本中的感興趣區(qū)域(ROI),提取出該區(qū)域的質(zhì)譜數(shù)據(jù)形成txt文件,對(duì)需要對(duì)比的各組標(biāo)本使用Markerview軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)合并,再采用SIMCA-P軟件中的PCA及OPLS-DA等模型識(shí)別方法,進(jìn)行多變量統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)乳腺腫瘤各組進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)照分析,分別對(duì)乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌及乳腺導(dǎo)管原位癌、乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌高/中/低分化、乳腺導(dǎo)管原位癌高/中/低級(jí)別各組進(jìn)行了對(duì)照研究,對(duì)甲狀腺乳頭狀癌/甲狀腺濾泡型乳頭狀癌/甲狀腺濾泡癌,甲狀腺濾泡癌/甲狀腺甲狀腺腺瘤/甲狀腺濾泡癌等不同組別進(jìn)行了多變量統(tǒng)計(jì)分析,尋找與腫瘤診斷相關(guān)的分子信息;并使用提取出的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的質(zhì)荷比(m/z)對(duì)各標(biāo)本成像,評(píng)估各樣本質(zhì)譜成像圖,并與相應(yīng)病理HE切片對(duì)照,發(fā)現(xiàn)各分子空間分布特點(diǎn)與規(guī)律; (3)對(duì)各脂類分子結(jié)構(gòu)鑒定 對(duì)脂類分子做高分辨MS譜及MS/MS譜,結(jié)合原始質(zhì)譜圖對(duì)脂質(zhì)分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索及文獻(xiàn)查詢推斷脂類分子結(jié)構(gòu),確定所屬種類及具體類別,并建立乳腺脂類分子數(shù)據(jù)庫(kù);目前分析鑒定出了可用于乳腺腫瘤分類的脂質(zhì)分子29個(gè),可用于乳腺腫瘤分級(jí)的脂質(zhì)分子16個(gè)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過(guò)查詢文獻(xiàn),闡述脂類分子的生物學(xué)意義,探討其與乳腺腫瘤及甲狀腺腫瘤發(fā)生發(fā)展相關(guān)的途徑。 (4)對(duì)臨床診斷困難及無(wú)法診斷病例進(jìn)行質(zhì)譜成像分析 根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們對(duì)收集樣本中的病理診斷困難的病例進(jìn)行了質(zhì)譜掃描,獲得質(zhì)譜成像圖像,與相應(yīng)的HE染色切片圖像結(jié)合,最終獲得可靠診斷結(jié)果,建立組織病理與質(zhì)譜成像方法相補(bǔ)充的系統(tǒng)診斷方法體系。
【關(guān)鍵詞】:質(zhì)譜成像 脂質(zhì)組學(xué) 乳腺腫瘤 甲狀腺腫瘤 潛在分子標(biāo)志物
【學(xué)位授予單位】:北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:R730.4
【目錄】:
- 縮略語(yǔ)一覽表6-7
- 摘要7-9
- ABSTRACT9-12
- 第一章 緒論12-43
- 1 質(zhì)譜成像研究概述12-26
- 1.1 引言12
- 1.2 質(zhì)譜及質(zhì)譜成像簡(jiǎn)介12-15
- 1.3 質(zhì)譜成像國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
- 1.4 質(zhì)譜成像流程17-19
- 1.4.1 腫瘤標(biāo)本收集及切片染色17
- 1.4.2 質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集17-18
- 1.4.3 質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析18-19
- 1.4.4 潛在分子標(biāo)志物的結(jié)構(gòu)鑒定19
- 1.5 質(zhì)譜成像在腫瘤診斷治療領(lǐng)域的應(yīng)用19-26
- 1.5.1 基質(zhì)輔助激光解析電離質(zhì)譜成像在腫瘤領(lǐng)域的應(yīng)用19-23
- 1.5.2 解析電噴霧電離質(zhì)譜在疾病診斷領(lǐng)域的應(yīng)用23-26
- 2 脂質(zhì)組學(xué)研究概述26-28
- 2.1 脂質(zhì)組學(xué)簡(jiǎn)介26-27
- 2.2 脂類檢測(cè)常用方法27-28
- 2.3 脂質(zhì)類標(biāo)記物在疾病中的發(fā)現(xiàn)28
- 3 乳腺腫瘤概述28-31
- 3.1 引言28-29
- 3.2 乳腺癌的臨床診斷方法29
- 3.3 臨床病理使用的乳腺癌診斷標(biāo)志物29-30
- 3.4 乳腺癌預(yù)后影響因素30-31
- 4 甲狀腺腫瘤概述31-33
- 4.1 引言31
- 4.2 甲狀腺腫瘤的臨床診斷方法31
- 4.3 臨床病理使用的甲狀腺腫瘤診斷標(biāo)志物31-32
- 4.4 幾類常見甲狀腺腫瘤的臨床病理特征32-33
- 5 研究目的及研究?jī)?nèi)容33-35
- 5.1 研究目的33
- 5.2 研究?jī)?nèi)容33-35
- 參考文獻(xiàn)35-43
- 第二章 AFAI-MSI用于冰凍組織切片質(zhì)譜成像操作方法43-53
- 1 乳腺腫瘤及甲狀腺腫瘤AFAI-IMS技術(shù)路線43-44
- 2 材料及方法44-52
- 2.1 腫瘤標(biāo)本的收取44
- 2.2 主要儀器和材料44-45
- 2.3 溶液的配置45
- 2.4 腫瘤組織切片的制作45
- 2.5 組織切片的H&E染色45
- 2.6 免疫組織化學(xué)HER2染色45-46
- 2.7 HER2染色判別標(biāo)準(zhǔn)46
- 2.8 FISH HER2檢測(cè)46
- 2.9 FISH HER2結(jié)果判別標(biāo)準(zhǔn)46
- 2.10 電動(dòng)平移臺(tái)及控制軟件操作方法46-47
- 2.11 質(zhì)譜成像數(shù)據(jù)采集47-48
- 2.12 質(zhì)譜數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)處理48-50
- 2.13 潛在分子標(biāo)志物的篩選50
- 2.14 潛在分子標(biāo)志物的結(jié)構(gòu)鑒定50-52
- 參考文獻(xiàn)52-53
- 第三章 質(zhì)譜成像在乳腺癌組織中的應(yīng)用研究53-90
- 1 前言53
- 2 實(shí)驗(yàn)部分53-56
- 2.1 樣本及試劑53-55
- 2.2 樣本組織預(yù)處理55
- 2.3 實(shí)驗(yàn)儀器及儀器參數(shù)55-56
- 2.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器及裝置55
- 2.3.2 儀器參數(shù)55-56
- 3 結(jié)果與討論56-85
- 3.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)56-57
- 3.2 各組織切片質(zhì)譜圖比較57-58
- 3.3 數(shù)據(jù)處理58-59
- 3.4 結(jié)構(gòu)鑒定59
- 3.5 結(jié)果與評(píng)價(jià)59-85
- 4 小結(jié)85-86
- 參考文獻(xiàn)86-90
- 第四章 質(zhì)譜成像技術(shù)在甲狀腺腫瘤組織診斷中的應(yīng)用研究90-106
- 1 前言90
- 2 實(shí)驗(yàn)部分90-94
- 2.1 樣本及試劑90-93
- 2.2 樣本組織預(yù)處理93
- 2.3 實(shí)驗(yàn)儀器和儀器參數(shù)93-94
- 2.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器與裝置93
- 2.3.2 儀器參數(shù)93-94
- 3 結(jié)果與討論94-105
- 3.1 各類甲狀腺腫瘤組織質(zhì)譜圖比較94-96
- 3.2 數(shù)據(jù)處理96
- 3.3 尋找潛在的分子診斷標(biāo)志物96-104
- 3.4 對(duì)病理診斷困難的疑難病例進(jìn)行質(zhì)譜成像研究104-105
- 4 小結(jié)105-106
- 總結(jié)106-107
- 發(fā)表論文及參加學(xué)術(shù)會(huì)議情況107-108
- 致謝108-109
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1 毛歆歆;質(zhì)譜成像技術(shù)在惡性腫瘤診斷中的應(yīng)用研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2014年
本文關(guān)鍵詞:質(zhì)譜成像技術(shù)在惡性腫瘤診斷中的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):274952
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