摘要
目的 肾癌（Kidneycancer）是泌尿系统最常见的恶性肿瘤，其发病率在世界范围内呈逐年上升趋势，但至今仍没有可靠的肿瘤特异性标志物可供临床使用。目前现代影像学技术的提升及广泛使用可使大多数的肾脏肿块被探测出，大部分肾细胞癌（Renalcellcarcinoma,RCC）患者都是在筛查与肾脏不相关的其他疾病时，通过影像学检查被发现，而且有近30%的RCC患者在确诊时已经发生转移。因此，RCC特异性标志物的发现对于提高治疗效果和降低RCC患者的死亡率至关重要。本研究旨在了解所观察RCC患者肾功能和血脂指标的变化，分析肾肿瘤患者的血清代谢谱，筛选诊断RCC的潜在生物标志物，并从物质代谢的层面探究RCC的发病机制。 方法 本研究共纳入131例研究对象，其中包括45例健康受试者、40例良性肾肿瘤（Benignkidneytumor,BKT）患者和46例RCC患者。记录受试者年龄和性别。检测受试者肾功能指标，包括血清尿素（Urea）、肌酐（Creatinine,Cr）、尿酸（Uricacid,UA）、胱抑素C（CystatinC,CysC）、补体C1q（ComplementC1q,C1q）和中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（Neutrophilgelatinase-associatedlipocalin,NGAL），计算估计肾小球滤过率（estimatedGlomerularfiltrationrate,eGFR）；以及检测受试者血脂指标，包括血清总胆固醇（Totalcholesterol,TC）、甘油三酯（Triglyceride,TG）、载脂蛋白A1（ApolipoproteinA1,Apo-A1）、载脂蛋白B（ApolipoproteinB,Apo-B）、高密度脂蛋白胆固醇（Highdensitylipoproteincholesterol,HDL-C）和低密度脂蛋白胆固醇（Lowdensitylipoproteincholesterol,LDL-C），并分析这些指标的组间差异。同时，用超高效液相色谱串联质谱（Ultra-highperformanceliquidchromatography-tandemmassspectrometry,UPLC-MS/MS）技术对受试者血清进行非靶向代谢组学分析，代谢组学数据进行多元统计分析、代谢物鉴定和筛选以及代谢通路分析。通过受试者工作特征曲线（Receiveroperatingcharacteristiccurve,ROC）对所观察的肾功能指标和筛选的潜在生物标志物进行性能评价，并用相关性分析了解所观察的肾功能指标和血脂指标与RCC潜在诊断标志物的关系。 结果 1.所观察的肾功能指标组间差异分析：与健康对照（Healthycontrol,HC）组比，RCC组NGAL、Cr和CysC增加，而eGFR降低（所有P＜0.05）；与BKT组比，RCC组CysC增加，而eGFR降低（所有P＜0.05）。 2.所观察的血脂指标组间差异分析：与HC比，RCC组TC、TG、LDL-C和Apo-B增加（所有P＜0.05）。 3.经主成分分析（Principalcomponentanalysis,PCA）和偏最小二乘判别分析（Partialleastsquaresdiscriminantanalysis,PLS-DA）：HC组、BKT组和RCC组血清代谢谱有显著差异。进一步以变量投影重要度（Variableimportancefortheprojection,VIP）＞1.0，变化倍数（Foldchange,FC）＞1.2或＜5/6和P＜0.05标准对鉴定出的代谢物进行筛选，RCC组和HC组间选择得到96种差异代谢物，RCC组和BKT组间选择得到38种差异代谢物。通过对各组间的差异代谢物分类分析，发现这些差异代谢物主要为脂质、类脂及其衍生物。 4.通路分析：RCC组和HC组差异代谢物主要涉及脂代谢途径的甘油磷脂代谢途径、甘油脂代谢途径和磷脂酰肌醇信号系统途径，以及氨基酸代谢途径的D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢途径；RCC组和BKT组差异代谢物主要涉及脂代谢途径的甘油磷脂代谢途径和磷脂酰肌醇信号系统途径。 5.ROC分析：NGAL、Cr、CysC和eGFR用于RCC诊断和鉴别诊断的性能不好。RCC组和HC组的差异代谢物中，ROC曲线下的面积（Areaundercurve,AUC）≥0.800有9种，即苯丙烷基半胱氨酸、3-β-D-半乳糖基-sn-甘油、α-羧乙基羟基苯并氢吡喃（α-Carboxyethylhydroxychroman,α-CEHC）、γ-氨基丁酰赖氨酸、7,8-二氢-D-新蝶呤、溶血磷脂胆碱（Lysopho-sphatidylcholine,LPC）19:2、6-酮前列素F1α、γ-谷氨酰苯丙氨酸和17α,21-二羟基孕烯醇酮，其中3-β-D-半乳糖基-sn-甘油、α-CEHC、γ-氨基丁酰赖氨酸、7,8-二氢-D-新蝶呤和LPC19:2的AUC≥0.900，灵敏度分别为97.78%、84.44%、84.44%、95.56%和93.18%，特异度分别为100.00%、95.45%、97.73%、75.00%和80.00%。RCC组和BKT组间差异代谢物AUC≥0.800有5种，即3-β-D-半乳糖基-sn-甘油、γ-氨基丁酰赖氨酸、7,8-二氢-D-新蝶呤、α-CEHC和LPC19:2，其中，3-β-D-半乳糖基-sn-甘油、γ-氨基丁酰赖氨酸和7,8-二氢-D-新蝶呤的AUC≥0.90，灵敏度均为93.33%，特异度分别为100.00%、92.11%和84.21%。与HC组相应差异代谢物水平比，RCC组血清6-酮前列素F1α、17α,21-二羟基孕烯醇酮、γ-谷氨酰苯丙氨酸和苯丙烷基半胱氨酸代谢物水平显著升高（所有P＜0.05）；与HC组和BKT组相应差异代谢物水平比，RCC组血清3-β-D-半乳糖基-sn-甘油、α-CEHC、γ-氨基丁酰赖氨酸、7,8-二氢-D-新蝶呤和LPC19:2代谢物水平显著降低（所有P＜0.05）。 6.相关性分析：α-CEHC与Cr（r=-0.279，P=0.002）、CysC（r=-0.252，P=0.004）和NGAL（r=-0.304，P=0.001）均呈负相关，与eGFR（r=0.252，P=0.004）和APO-A1（r=0.189，P=0.033）均呈正相关。3-β-D-半乳糖基-sn-甘油与Cr（r=-0.268,P=0.002）、CysC（r=-0.268,P=0.002）和NCAL（r=-0.176,P=0.047）均呈负相关，与eGFR（r=0.268,P=0.002）呈正相关。7,8-二氢-D-新蝶呤与Cr（r=-0.214,P=0.016）、CysC（r=-0.193,P=0.030）和NGAL（r=-0.202,P=0.022）均呈负相关，与eGFR（r=0.193,P=0.030）呈正相关。LPC19:2与Urea（r=-0.181,P=0.042）、Cr（r=-0.222,P=0.012）、CysC（r=-0.202,P=0.023）和TG（r=-0.183,P=0.040）均呈负相关，与eGFR（r=0.202,P=0.023）呈正相关。 结论 1.RCC患者肾功能和血脂指标均存在不同程度异常。然而，所观察的肾功能指标不足以用于RCC的诊断和鉴别诊断。 2.健康受试者、BKT患者和RCC患者血清代谢物谱有显著差异。而且RCC的发生可能涉及甘油磷脂代谢途径、甘油酯代谢途径、磷脂酰肌醇信号系统途径以及D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢途径。 3.血清3-β-D-半乳糖基-sn-甘油、γ-氨基丁酰赖氨酸、α-CEHC、LPC19:2和7,8-二氢-D-新蝶呤可能成为RCC诊断和鉴别诊断的潜在生物标志物，其中α-CEHC、3-β-D-半乳糖基-sn-甘油、7,8-二氢-D-新蝶呤和LPC19:2血清水平降低可能与RCC患者肾功能损害和血脂紊乱有一定关系。
NETL