唾液测试检测肺癌的新方法

　　肺癌是所有恶性肿瘤中发病率和死亡率最高的，并且随着人口老龄化而继续增加。肺癌的平均年生存率仅约12％，但I期肺癌手术后的五年生存率可达到70％。影响肺癌生存的一些重要因素是早期的非特异性临床症状和体征，以及缺乏高阳性筛查率高危人群中的计算机断层扫描。有效的筛查和早期发现具有降低肺癌死亡率的潜力。
　　 拉曼光谱是一种分子散射光谱，是研究物质分子结构的有效方法。拉曼光谱转换通常非常弱，使其应用受到限制。表面增强拉曼光谱在1970年代开发，是一种表面敏感技术，可通过吸附在粗糙金属表面上的分子或纳米结构来增强拉曼散射。增强因子可高达10的六次方-10的十五次方，这表明该技术可以检测单个分子。表面增强拉曼光谱研究的关键是制备具有良好重现性的稳定，高灵敏度的表面增强拉曼光谱活性底物，从而可以对底物进行痕量分析。实验表明，拉曼光谱的检测灵敏度随着感测基板表面上颗粒尺寸的减小而增加。当基材表面上的颗粒尺寸小于100nm时，灵敏度会大大提高。近年来，纳米技术的发展为表面增强拉曼光谱赋予了新的活力。表面增强拉曼光谱不仅在材料分子结构研究领域，而且在痕量化学检测领域都显示出巨大的潜力。近年来，表面增强拉曼光谱已用于乳腺癌，宫颈癌和鼻咽癌的血清和唾液，并已取得积极成果。表面增强拉曼光谱检测技术的一个重要优点是对体液样本的检测是无创且快速的。
　　 人的唾液含有丰富的蛋白质和代谢产物。通过分析唾液可以诊断出许多疾病。使用唾液进行分析有很多优点，例如，与尿液样本采集相似，样本采集容易且无创，并且可以更方便地监控样本采集的整个过程。作为一种新的可用方法，唾液检测将成为一种有效的补充，甚至可能替代其他检测方法，例如血液或尿液检测。
　　 在这项研究中，通过便携式表面增强拉曼光谱系统测试了61名肺癌患者的唾液样本，并与66名健康对照的唾液样本进行了比较分析。唾液用纳米修饰芯片进行了分析。使用支持向量和随机森林算法进行统计分析。基于支持向量结果的算法用于分析肺癌患者和对照组之间唾液的差异。
　　 在医院胸外科中收集了61名以前未接受过治疗的肺癌患者的唾液样本。肺癌患者样本包括37名男性和24名女性，平均年龄为64.98岁。11例病人处于早期阶段，其余50例病人处于晚期或不确定阶段。从健康人群那里获得了66份健康对照唾液样本，他们在实验前进行了健康检查。使用以下过程收集所有样品：在收集唾液之前，用水漱口10分钟，然后在干净的容器中收集1–1.5mL唾液。唾液样品以14000rpm离心约10分钟。使用微量移液器一次仅将1μL的离心样品转移至纳米修饰芯片的表面。唾液样品干燥后即可进行拉曼测试。使用自动映射分析每个样品，该自动扫描约750×750μm的样品区域，并测量该区域内3至6个随机点的拉曼光谱，每个点有5秒的累积量。
　　 为了确定肺癌患者唾液中的特征峰，对所有127个拉曼光谱进行了进一步分析。校准了127个表面增强拉曼光谱的每个光谱，并校正了能量敏感性，然后将光谱数据汇编到数据集中。比较了肺癌患者和健康对照组之间唾液的平均拉曼光谱。样品的化学成分可以通过分析峰的位置和相对峰强度来获得。在医学研究中，将某些疾病患者的样品与健康对照样品的拉曼光谱进行比较可能会发现一个独特的拉曼峰。该独特的拉曼峰可以被认为是与疾病有关的特定代谢物质，因此可以用于辅助诊断。
　　 表面增强拉曼光谱是一种表面敏感技术，可通过吸附在纳米结构上的分子增强拉曼散射，并具有检测灵敏度高和分析速度快的优点。这样，它是用于检测痕量代谢癌症分子的有前途的工具。近年来，通过纳米技术对芯片的改进，极大地增强了表面增强拉曼光谱的应用。实验表明，将唾液的表面增强拉曼光谱用作肺癌诊断方法的可能性。在本研究中，控件和肺癌患者的平均拉曼光谱之间观察到显著差异。十二个重要的拉曼特征峰，范围为400至1800厘米被检测到。由于光谱数据是高维数据，并且研究样本较少，传统的统计方法无法为分类样本提供足够的能力，因此需要计算支持向量和随机森林算法。唾液样本支持向量分类结果的拉曼光谱数据表明，肺癌患者和健康对照组均具有很高的敏感性和特异性。这些数据表明，表面增强拉曼光谱具有检测肺癌的潜力，但是由于出国看病服务机构只有11个早期患者样本，因此无法进行统计分析以验证该技术对早期肺癌的诊断价值。将来，数据库中包含的样本量将得到扩展，并且将开发更准确的数学模型。表面增强拉曼光谱有望成为一种快速的新方法。
　　 肺癌患者唾液表面增强拉曼光谱的本质变化，包括相应的物种，组成和浓度，需要对表面增强拉曼光谱拉曼峰进行进一步分析。体液拉曼光谱差异的主要原因是蛋白质残基和核酸分子含量的变化。尽管出国看病服务机构可以从文献中获得具有分子结构的纯标准品的拉曼峰归属，但对体液样品光谱峰中相应物质的分析仍然很复杂。使用不同的基材，激光频率，检测器，温度和样品溶剂会导致不同的后果。