刘忠超,张文艺,王 亮,张海英,焦 玲

(中国医学科学院·北京协和医学院 放射医学研究所，天津300192)

直结肠癌是世界第二大癌症，致死率也位居第二位。临床分期往往决定了直结肠癌患者的预后，早期阶段确诊的患者往往预后良好[1]。电子顺磁共振谱仪(EPR)可以测定血浆蛋白的功能特性， 以HSA为例，采用具有稳定自由基结构(如氮氧自由基，doxyl)的长链脂肪酸作为人工引入的自由基，然后与血清白蛋白结合，经过EPR检测该自由基并分析这些自旋标记的脂肪酸与白蛋白的结合能力改变，同时监测血清白蛋白结构和功能的变化[2,3]。

1 对象与方法

1.1一般资料随机选择近期到中国人民解放军总医院就诊的部分直结肠癌患者以及体检正常人，共321例。直结肠癌均为术前患者，所有病例经术后临床病理诊断证实。表1是病例的具体信息。

1.2检测方法采集所有受试这空腹静脉血，分离血清，置于-80℃下冻存。集中检测血清白蛋白EPR图谱。测量时，将样品取出，常温解冻后，取50 μl血清置于96孔板中，加入30 μl的16doxyl硬脂酸溶液，封口膜封住后置于振荡器中振荡摇匀10 min后，用毛细管取50 μl混合溶液，置于电子顺磁共振谱仪(Bruker EMX A300)中进行检测，每个样品测量3次。

表1 本研究中病例的具体信息

Group Ⅰ.直结肠癌病人；Group Ⅱ.健康人

2 结果

2.1 波谱中得到的5个参数均可以引用到判别分析中，直结肠癌患者血清白蛋白波谱与健康人相比有明显的差异，诊断的特异性和敏感性分别为89.4% 和86.9%。

2.2 依照Fisher 判别分析方法构建出两个判别函数：F1=338.904ΔH1+88328.145ΔH2-103.109ΔH3+96423.334ΔH4+265.178ΔH5-255051.924；F2=328.375ΔH1+88226.653ΔH2-116.781ΔH3+96324.452ΔH4+259.369ΔH5-254166.845

对于任意一个受试者，将相关参数带入以上函数，计算出判别函数F，根据比较F值的大小，即可将对应的受试者归纳至恰当的类别中去。

图1 波谱中选择的变量

3 讨论

由于本研究仅关注健康人和结直肠癌患者人之间的差异，而未对癌症患者进行分期评价，不同肿瘤的分期可能会导致EPR波谱的变化[4]。由于手动加样过程中可能存在加样量的误差，因此移液和稀释的自动化也可能会提高测试的精密度[5]。

白蛋白是非致病性血浆中最丰富的蛋白质，约占血浆总蛋白的三分之二[6]。EPR波形反映了自旋探针分子的状态，如其分子运动特征，周围环境中的电磁特性等[7]。本研究表明，结直肠癌患者的白蛋白与脂肪酸的结合能力发生了显著改变。这种改变可能是由肿瘤组织中存在的生物活性肽和其他物质导致的[8]。

癌症相关的白蛋白构象变化可用自旋标记EPR来评估[9,10]。采用Fisher线性判别分析，我们开发出一个数学模型，在基于EPR(相对强度，峰宽)五元素的基础上，鉴别结直肠癌患者的成功率可达到89.4%。这一诊断技术具有显著的潜在应用价值，可大大降低癌症患者筛选的成本[11]。对于所有临床分期的结直肠癌患者的EPR波谱，值得进行深入研究。

参考文献：

[1]Chalya PL,Mchembe MD,Mabula JB,et al.Clinic pathological patterns and challenges of management of colorectal cancer in a resource-limited setting:a Tanzanian experience [J].World Journal of Surgical Oncology,2013,11(1):88.

[2]Duffy MJ,Van Dalen A,Haglund C,et al.Tumor markers in colorectal cancer:European Group on Tumor Markers (EGTM) guidelines for clinical use[J].European Journal of Cancer,2007,43(9):1348.

[3]Kurtzhals P,Havelund S,Jonassen I,et al.Albumin binding of insulins acylated with fatty acids:characterization of the ligand-protein interaction and correlation between binding affinity and timing of the insulin effect in vivo[J].Biochemical Journal,1995,312(Pt 3):725.

[4]Mehta AI,Ross S,Lowenthal MS,et al.Biomarker amplification by serum carrier protein binding[J].Disease Markers,2003,19(1):1.

[5]Bhattacharya AA,Grüne T,Curry S.Crystallographic analysis reveals common modes of binding of medium and long-chain fatty acids to human serum albumin[J].Journal of molecular biology,2000,303(5):721.

[6]Kazmierczak SC,Gurachevsky A,Matthes G,et al.Electron spin resonance spectroscopy of serum albumin:a novel new test for cancer diagnosis and monitoring[J].Clinical chemistry,2006,52(11):2129.

[7]Rhodes CJ.Electron spin resonance.Part one:a diagnostic method in the biomedical sciences[J].Science Progress,2011,94(1):16.

[8]Gurachevsky A,Kazmierczak SC,rres A,et al.Application of spin label electron paramagnetic resonance in the diagnosis and prognosis of cancer and sepsis[J].Clinical Chemistry and Laboratory Medicine,2008,46(9):1203.

[9]Gelos M,Hinderberger D,Welsing E,et al.Analysis of albumin fatty acid binding capacity in patients with benign and malignant colorectal diseases using electron spin resonance (ESR) spectroscopy[J].International journal of colorectal disease,2010,25(1):119.

[10]Kalnina I,Kurjane N,Kirilova E,et al.Correlation of altered blood albumin characteristics and lymphocyte populations to tumor stage in gastrointestinal cancer patients[J].Cancer Biomarkers,2010,7(2):91.