Screening of serum oxysterol biomarkers for colon cancer by liquid chromatography-tandem mass spectrometry

Abstract

结肠癌(CC)是全球常见恶性肿瘤之一,发病率呈逐年上升趋势,目前没有有效的标志物用于疾病早期诊断和干预跟踪。胆固醇及其氧化衍生物氧固醇在众多恶性肿瘤发生发展中发挥关键作用。该研究采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术,对CC临床血清样本中胆固醇及相关10种氧固醇代谢物进行了定性定量分析,并采用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)进行多元统计分析,发现上述目标代谢物能够较好地区分CC组与健康对照组。为防止数据过拟合,该研究在PLS-DA模型各代谢物变量投影重要性(VIP)基础上,结合最优组分数及K-均值聚类结果,筛选得到3种代谢标志物。通过受试者操作特征曲线(ROC)的曲线下面积(AUC)分析,发现筛选得到的3种潜在标志物联合预测CC达到0.998,说明模型性能优良。GO(基因本体论)富集分析显示3种潜在标志物主要分布在内质网和包被囊泡上,参与胆固醇代谢、运输、低密度脂蛋白重塑等生物进程,发挥胆固醇运输活性和低密度脂蛋白颗粒受体结合的分子功能。KEGG(京都基因与基因组百科全书)通路分析显示3种潜在标志物富集于类固醇生物合成、PPAR(过氧化物酶体增殖物激活受体)信号通路及ABC(ATP结合盒)转运等通路上。该研究为寻找CC标志物及进一步阐明胆固醇及氧固醇在CC发病过程中的作用奠定了一定的基础。