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傅里叶变换红外光谱对卵巢癌肿瘤异质性诊断价值的实验室研究

李蕾 白会敏 翁诗甫 杨丽敏 吴瑾光 徐怡庄 沈铿

李蕾, 白会敏, 翁诗甫, 杨丽敏, 吴瑾光, 徐怡庄, 沈铿. 傅里叶变换红外光谱对卵巢癌肿瘤异质性诊断价值的实验室研究[J]. 协和医学杂志, 2017, 8(4-5): 268-273. doi: 10.3969/j.issn.1674-9081.2017.05.014
引用本文: 李蕾, 白会敏, 翁诗甫, 杨丽敏, 吴瑾光, 徐怡庄, 沈铿. 傅里叶变换红外光谱对卵巢癌肿瘤异质性诊断价值的实验室研究[J]. 协和医学杂志, 2017, 8(4-5): 268-273. doi: 10.3969/j.issn.1674-9081.2017.05.014
Lei LI, Hui-min BAI, Shi-fu WENG, Li-min YANG, Jin-guang WU, Yi-zhuang XU, Keng SHEN. Laboratory Study for Analysis of Intra-tumor Heterogeneity of Ovarian Cancer by Fourier Transform Infrared Spectroscopy[J]. Medical Journal of Peking Union Medical College Hospital, 2017, 8(4-5): 268-273. doi: 10.3969/j.issn.1674-9081.2017.05.014
Citation: Lei LI, Hui-min BAI, Shi-fu WENG, Li-min YANG, Jin-guang WU, Yi-zhuang XU, Keng SHEN. Laboratory Study for Analysis of Intra-tumor Heterogeneity of Ovarian Cancer by Fourier Transform Infrared Spectroscopy[J]. Medical Journal of Peking Union Medical College Hospital, 2017, 8(4-5): 268-273. doi: 10.3969/j.issn.1674-9081.2017.05.014

傅里叶变换红外光谱对卵巢癌肿瘤异质性诊断价值的实验室研究

doi: 10.3969/j.issn.1674-9081.2017.05.014
基金项目: 

国家自然科学基金青年科学基金项目 81502254

国家自然科学基金面上项目 81572576

详细信息
    通讯作者:

    徐怡  庄电话:010-62757951, E-mail:xyz@pku.edu.cn

    沈铿  电话:010-69156202, E-mail:shenkeng@pumch.cn

  • 中图分类号: R737.31

Laboratory Study for Analysis of Intra-tumor Heterogeneity of Ovarian Cancer by Fourier Transform Infrared Spectroscopy

More Information
  • 摘要:   目的  研究卵巢癌异质性细胞群傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)的异同, 为异质性卵巢癌的临床诊断提供新的途径。  方法  对由人卵巢癌细胞系A2780所建立的高、低侵袭/迁移能力的细胞亚群(A-H和A-L)进行裸鼠体内成瘤实验和体外Transwell实验鉴定, 利用FTIR技术进行检测, 使用Omnic软件将二者的红外光谱进行对照解析。  结果  A-H与A-L相比, 细胞侵袭性更强(2.211±0.256比0.149±0.097, P=0.0003);迁移活性更高(2.412±0.298比0.337±0.079, P=0.0005);成瘤体积更大[(2.42±0.43)cm比(0.63±0.22)cm, P < 0.0001]。红外光谱图显示, A-H细胞核酸吸收峰1086和1240 cm-1强度比A-L更高(0.359±0.014比0.323±0.018, P=0.020;0.343±0.010比0.317±0.012, P=0.021);蛋白质酰胺Ⅰ带1655 cm-1的吸收峰强度更高(1.710±0.024比1.640±0.017, P=0.045);与脂类相关的2925和2853 cm-1谱带吸收峰强度更高(0.669±0.025比0.613±0.016, P=0.034;0.397±0.008比0.376±0.010, P=0.039)。A-H细胞蛋白质二级结构β-折叠和转角结构的含量比A-L细胞更高(22.50±0.54比21.30±0.50, P=0.037;50.00±1.12比47.70±0.76, P=0.029), 无规卷曲含量更低(8.50±0.82比11.50± 1.32, P=0.011)。  结论  FTIR可以快速揭示异质性卵巢癌细胞群的分子组成和结构方面的差异, 为其表征提供可靠信息, 可能为临床诊断和预后判断提供新的途径。
  • 图  1  异质性A-H和A-L细胞群的侵袭/迁移活性鉴定结果

    A.A-H和A-L细胞亚群培养72 h(HE,×10);B.Transwell实验比较A-H和A-L的侵袭能力和迁移能力;C.注射A-H、A-L细胞1 d(红色箭头)、30 d(白色箭头)裸鼠体内肿瘤形成情况及第30天切下的肿瘤A-H:具有最高侵袭/迁移能力单细胞克隆亚群;A-L:具有最低侵袭/迁移能力单细胞克隆亚群

    图  2  卵巢癌细胞红外光谱的谱带指认

    A.核酸;B.磷脂;C.A-H;D.A-L;E.白蛋白A-H、A-L:同图 1

    图  3  蛋白质酰胺Ⅰ带的二阶导数和分峰图谱

    A、C.1740~1600 cm-1区域谱带的二阶导数图谱;B、D.1740~1600 cm-1区域谱带的分峰图谱A-H、A-L:同图 1

    表  1  A-H和A-L细胞裸鼠成瘤实验结果比对

    细胞亚群 成瘤时间$ \left( {\overline x \pm s} \right) $ 成瘤率(%) 肿瘤大小$ \left( {\overline x \pm s} \right) $
    A-H 7.7±1.9 100 2.42±0.43
    A-L 23.0±2.0 20 0.63±0.22
    P < 0.0001 0.0067 < 0.0001
    A-H、A-L:同图 1
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    表  2  卵巢癌细胞A-H和A-L的FTIR光谱图的峰带指认

    波数(cm-1) 指认 细胞成分
    3300 νN-H 蛋白质
    2958 νasCH3 蛋白质和脂类
    2925 νasCH2 蛋白质和脂类
    2875 νsCH3 蛋白质和脂类
    2853 νsCH2 脂类
    1741 νC=O 脂类
    1655 酰胺Ⅰ 蛋白质
    1547 酰胺Ⅱ 蛋白质
    1460 δCH2, 等 蛋白质和脂类等
    1400 δC-H, δC-O-H, 等 蛋白质和脂类等
    1240 νC-N, νP-O 蛋白质、核酸和磷脂
    1086 νC-O, νP-O 糖原、核酸和磷脂
    A-H、A-L:同图 1;FTIR:傅里叶变换红外光谱
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    表  3  A-H和A-L各谱带相对强度的比较

    峰强比(Ⅰ/Ⅰ) A-H A-L P
    2925/1547 0.669±0.025 0.613±0.016 0.034
    2853/1547 0.397±0.008 0.376±0.010 0.039
    1655/1547 1.710±0.024 1.640±0.017 0.045
    1240/1547 0.343±0.010 0.317±0.012 0.021
    1086/1547 0.359±0.014 0.323±0.018 0.020
    A-H、A-L:同图 1
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    表  4  A-H和A-L在1740~1600 cm-1区域谱带各子峰的峰位和峰面积

    峰位(cm-1) 峰面积(%) 指认
    A-H A-L A-H A-L
    1629 1628 7.00±0.37 7.30±0.33 β-折叠
    1636 1636 15.50±0.62 14.00±0.24 β-折叠
    22.50±0.54 21.30±0.50 β-折叠结构总含量
    1643 1643 8.50±0.82 11.50±1.32 无规卷曲
    1649 1649 19.00±1.10 19.30±0.79 α-螺旋
    1658 1658 19.50±0.22 20.70±0.41 转角
    1667 1667 16.10±0.57 15.30±0.40 转角
    1676 1676 4.90±1.08 7.50±1.55 转角
    1681 1682 9.60±2.44 4.20±1.22 转角
    50.10±1.12 47.70±0.76 转角结构总含量
    A-H、A-L:同图 1
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  • [1] Soerjomataram I, Lortet-Tieulent J, Parkin DM, et al. Global burden of cancer in 2008:a systematic analysis of disability-adjusted life-years in 12 world regions[J]. Lancet, 2012, 380:1840-1850. doi:  10.1016/S0140-6736(12)60919-2
    [2] Bai H, Li H, Li W, et al. The PI3K/AKT/mTOR pathway is a potential predictor of distinct invasive and migratory capacities in human ovarian cancer cell lines[J]. Oncotarget, 2015, 6:25520-25532. doi:  10.18632/oncotarget.4550
    [3] 李蕾, 沈铿.卵巢癌肿瘤异质性的研究进展及其临床意义[J].现代妇产科进展, 2016, 25:308-310. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=xdfckjz201604018
    [4] Theophilou G, Lima KM, Martin-Hirsch PL, et al. ATR-FTIR spectroscopy coupled with chemometric analysis discriminates normal, borderline and malignant ovarian tissue:classifying subtypes of human cancer[J]. Analyst, 2016, 141:585-594. doi:  10.1039/C5AN00939A
    [5] Glassford SE, Byrne B, Kazarian SG. Recent applications of ATR FTIR spectroscopy and imaging to proteins[J]. Biochim Biophys Acta, 2013, 1834:2849-2858. doi:  10.1016/j.bbapap.2013.07.015
    [6] Gioacchini G, Giorgini E, Vaccari L, et al. A new approach to evaluate aging effects on human oocytes:Fourier transform infrared imaging spectroscopy study[J]. Fertil Steril, 2014, 101:120-127. doi:  10.1016/j.fertnstert.2013.09.012
    [7] Mehrotra R, Tyagi G, Jangir DK, et al. Analysis of ovarian tumor pathology by fourier transform infrared spectroscopy[J]. J Ovarian Res, 2010, 3:27-32. doi:  10.1186/1757-2215-3-27
    [8] 翁诗甫.傅里叶变换红外光谱分析[M].第2版.北京:化学工业出版社, 2010:70-80.
    [9] 高梅娟, 刘亚奇, 徐怡庄, 等.正常甲状腺、结节性甲状腺肿及甲状腺癌新鲜离体组织的红外光谱研究[J].中华实验外科杂志, 2015, 32:605-607. doi:  10.3760/cma.j.issn.1001-9030.2015.03.058
    [10] Taylor SE, Cheung KT, Patel II, et al. Infrared spectroscopy with multivariate analysis to interrogate endometrial tissue:a novel and objective diagnostic approach[J]. Br J Cancer, 2011, 104:790-797. doi:  10.1038/sj.bjc.6606094
    [11] Gajjar K, Ahmadzai AA, Valasoulis G, et al. Histology verification demonstrates that biospectroscopy analysis of cervical cytology identifies underlying disease more accurately than conventional screening:removing the confounder of discordance[J]. PLoS One, 2014, 9:e82416. doi:  10.1371/journal.pone.0082416
    [12] Baker MJ, Gazi E, Brown MD, et al. Investigating FTIR based histopathology for the diagnosis of prostate cancer[J]. J Biophoton, 2009, 2:104-113. doi:  10.1002/jbio.200810062
    [13] Krafft C, Sobottka SB, Schackert G, et al. Analysis of human brain tissue, brain tumors and tumor cells by infrared spectroscopic mapping[J]. Analyst, 2004, 129:921-925. doi:  10.1039/b408934k
    [14] Rajkapoor B, Jayakar B, Murugesh N. Antitumor activity of Indigoferaaspalathoides on Ehrlich ascites carcinoma in mice[J]. Indian J Pharmacol, 2004, 36:38-40. http://med.wanfangdata.com.cn/Paper/Detail/PeriodicalPaper_JJ024558573
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-12-21
  • 刊出日期:  2017-09-30

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