基于表面增强拉曼光谱分析的肺癌早期无创快速检测方法研究

肺癌是一种高致死疾病，居癌症死亡率首位。早期发现并治疗可大大提高患者生存率，但现有检测方法限制了肺癌早期发现率的提升。研究一种快速简便的早期肺癌检测方法成为提高肺癌患者生存率的关键。人体唾液中含有大量体征相关的特异性蛋白质和分泌物，但其含量甚微。表面增强拉曼光谱技术是近年来发展起来的一种痕量特征标记性物质检测技术，达到了分子识别水平，能够检测人体唾液中的痕量物质。我们的前期研究发现，利用唾液样本的表面增强拉曼光谱，能够有效地检出早期肺癌，甚至有可能反映肺癌患者的康复状态。唾液样本的表面增强拉曼检测技术具有无创、快速、便捷、可重复性好等优点，适合开展大规模健康普查。本研究拟建立肺癌和健康人表面增强拉曼光谱数据库，综合应用统计学和生化分析等方法，精确标定唾液拉曼光谱中表征肺癌的特征峰，探寻其物质基础，构建并完善基于数学模型的特征提取和快速检测比对标准库，建立可靠的肺癌早期、无创诊断的新方法。

本项目的主要研究内容，已按计划全部完成，并在此基础上增加了蛋白质和DNA的水解试验。已按计划完成了116例肺癌患者，和98例健康对照的唾液表面增强拉曼光谱的测定与分析并建立数据库，结果表明肺癌患者唾液与健康人唾液的拉曼光谱存在显著差异，已建立可实现对肺癌患者唾液拉曼光谱进行快速比对的信息提取模型，有效提取表征肺癌的特征峰；构建了一种适合早期筛查的肺癌普查方法。用蒸馏水把癌胚抗原(CEA)、糖链抗原199(CA199), CA125，CA153, CA50, 以及 NSE分别稀释至不同浓度，利用表面增强拉曼光谱技术测定纯物质溶液的拉曼光谱，并将稀释的不同浓度的溶液加入正常人唾液样本中，得到加入不同浓度的抗原后的唾液样本的拉曼谱。在此基础上增加了蛋白酶的水解试验，和DNA的水解试验。通过对比分析肺癌患者唾液样本的拉曼谱和添加了可能产生拉曼特征峰的物质（如：肿瘤标志物）的正常人唾液样本的拉曼谱，准确提取表征肺癌的拉曼峰，并确定唾液中的CEA水平能够使用表面增强拉曼光谱测定，相应的特征峰可以表征肺癌，作为诊断标准。将增强芯片无样本的基底信号与样本（样本包括：肺癌患者的唾液样本，正常人对照组的唾液样本，各种稀释后的肿瘤标志物溶液的样本）的检测信号进行比对，提出消除不同型号增强芯片造成的检测误差的方法（小波变换法），提高检测的可靠性。.已投出SCI论文两篇，已发表核心期刊论文一篇，国内一般期刊论文两篇，还有一篇文章正在撰写，准备投稿。已建立肺癌拉曼特征光谱数据库，并提出特征光谱提取的有效方法，成功提取特征光谱。已建立可在临床应用的早期肺癌筛查方法，已经被首都医科大学肺癌诊疗中心作为肺部占位患者诊断的辅助检查之一进行大规模的临床试验，通过大样本的临床试验丰富肺癌患者唾液拉曼光谱标记数据库，进一步完善模型。