血清氨基酸对儿童急性白血病诊断及急性淋巴细胞白血病预后的研究

摘要

背景：白血病是最常见的儿童恶性肿瘤;其中急性淋巴细胞白血病发病率最高。白血病的诊断须通过骨髓形态学、免疫学、细胞遗传学及分子生物学检查;而且CCLG-2015-ALL方案的危险度分级标准纳入了诱导缓解的第19天微小残留病灶;因此目前白血病的诊断和危险度分级检查较繁琐且对被检者损伤大。代谢组学研究的是基因表达和蛋白翻译后的最终产物;在代谢性疾病和肿瘤诊断标记物研究中应用广泛。目前代谢组学研究发现了有助于胃癌、肝癌、食管癌、肺癌、乳腺癌早期诊断的新型标记物;而对于白血病诊断标记物的研究却很少;本研究前期利用电喷雾四级杆飞行时间质谱法(ESI-QqTOF MS)检测发现儿童急性白血病中苯丙氨酸(Phe)、蛋氨酸(Met)、天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)明显增高(P<0.05)。 目的：本研究通过检测儿童急性白血病(AL)与对照组血清氨基酸浓度;建立AL诊断模型和ALL危险度分级模型并验证;探讨血清氨基酸对AL诊断及ALL预后的作用。 方法：根据白血病标本纳入及排除标准;从 2014 年 10 月~2016年10月共收集260例初发儿童AL和296例对照患儿血清标本;制成干血片并于-80℃条件保存;用液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)检测干血片中17种氨基酸浓度。将AL与对照所有标本随机分为模型组与验证组;比较模型组血清氨基酸浓度差异;并利用 R 语言软件计算诊断AL的血清氨基酸最优子集及回归方程;建立AL的诊断模型;ROC分析诊断模型在验证组中的诊断效能并与MICM分型诊断结果比较;得出AL的最佳诊断模型;根据中国儿童肿瘤临床多中心研究协作组急性淋巴细胞白血病 2015(CCCG-ALL-2015)方案中的危险度分级标准对ALL 患儿进行危险度分级并随机分为模型组和验证组;比较模型组血清氨基酸浓度;并利用R语言软件计算ALL危险度分级的血清氨基酸最优子集及回归方程;建立ALL的危险度分级模型;ROC分析危险度分级模型在验证组中的诊断效能并与 CCLG-2015-ALL 方案危险度分级结果比较;得出ALL的最佳危险度分级模型;随访调查并绘制不同危险度ALL的生存曲线。 结果： 1) AL诊断模型组中的AL与对照比较;10种血清氨基酸浓度具有统计学差异(P<0.05);天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、苯丙氨酸(Phe)、色氨酸(Trp)、甘氨酸(Gly)在AL中显著升高;而丙氨酸(Ala)、亮氨酸(Leu)、缬氨酸(Val)、瓜氨酸(Cit)、鸟氨酸(Orn)在AL中显著降低; 2)建立三种血清氨基酸对AL的诊断模型;A模型为蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、精氨酸(Arg)、瓜氨酸(Cit)、甘氨酸(Gly)、鸟氨酸(Orn)和组氨酸(His)的组合;B模型为天冬氨酸(Asp)、苯丙氨酸(Phe)、亮氨酸(Leu)、瓜氨酸(Cit)、甘氨酸(Gly)、鸟氨酸(Orn)、谷氨酰胺(Gln)和组氨酸(His)的组合。C模型是综合A模型与B模型诊断结果的诊断模型。 3)在验证组中;ROC分析A模型曲线下面积(AUC)为0.82;B模型AUC为0.741;C模型AUC为0.83;卡方检验发现A模型与MICM分型诊断结果有统计学差异(P<0.05);B、C模型与MICM分型诊断结果无统计学差异(P>0.05);提示C模型为AL诊断最佳模型; 4) ALL 危险度分级模型组中低危和中危 B-ALL 比较;谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)两种血清氨基酸具有统计学差异(P<0.05);在低危B-ALL中均显著降低。 5)建立两种血清氨基酸对ALL危险度分级模型;D模型为谷氨酸(Glu)、蛋氨酸(Met)、酪氨酸(Tyr)、缬氨酸(Val)、鸟氨酸(Orn)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)的组合;E 模型为谷氨酸(Glu)、酪氨酸(Tyr)、缬氨酸(Val)、谷氨酰胺(Gln)、组氨酸(His)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)的组合。 6)在验证组中;ROC分析D模型的AUC为0.629;E模型的AUC为0.739;D模型与CCLG-2015-ALL方案危险度分级进行卡方检验;差异显著(P<0.05);而E模型与CCLG-2015-ALL无统计学差异;提示E模型为ALL危险度分级最佳模型。 7)比较随访B-ALL患儿分别按照E模型与CCLG-2015-ALL进行危险度分级的生存曲线;低危组和中危组生存率均无统计学差异(P>0.05);提示E模型对B-ALL预后判断作用与CCLG-2015-ALL方案相同。 结论：血清氨基酸在儿童AL和对照组及ALL不同危险度分组中均有统计学差异;成功建立并验证了血清氨基酸用于诊断 AL 和 ALL危险度分级的模型;提示血清氨基酸有可能成为诊断儿童 AL 和 ALL危险度分级的新型标志物;且对ALL预后判断有一定意义。

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