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目的: 舌癌是口腔颌面部中最常见的恶性肿瘤之一,其生存率和预后与就诊时临床分期密切相关。舌癌早期阶段因无特异性体征,且尚无筛查手段,所以患者往往会错过诊疗的最佳时机。血清中各种成分的改变,可以反映体内各种细胞、组织生理和病理的变化,这种变化远早于临床症状和体征的出现。而且血清获取简单微创,筛查样本的首选。表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectrum,SERS)具有非侵入性和低破坏性、即时性和高灵敏性等优点,可以从分子水平上研究生物大分子的结构和功能信息,对水的干扰作用小,尤其适合血清等含水生物样品的检测。本研究通过建立舌癌大鼠动物模型,获取正常大鼠和癌变大鼠的血清样本,自配银粉材料,SERS表征血清,并结合多元统计分析方法,研究血清SERS技术用于舌癌筛查与诊断的可能性,为临床筛查与诊断提供理论依据。 材料和方法: 选择8周龄SD大鼠30只随机分为对照组12只和实验组18只,对照组大鼠常规饲料喂养,自由饮用去离子水22周;实验组大鼠常规喂养饲料,自由饮用含4NQO致癌剂0.005%的水溶液20周,后改为饲以去离子水2周。第23周,将两组大鼠禁食禁水12小时后处死。经心室采血2ml-4ml,静置后离心取血清样本,-70℃保存备用。切取舌部组织标号,由两名病理医师双盲观测进行病理诊断。配置纳米级银粉与亚微米级银粉,电镜表征,择优亚微米级银粉配置浓度为1.000g/ml水溶液,与血清按1∶1的体积比混合振荡,SERS表征血清。采用Origin9.0科技绘图与数据分析软件对数据预处理,应用SPSS11.0统计学软件对两组血清的SERS进行主成分分析(principle component analysis,PCA)和线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA),对判别分析结果进行受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析。 结果: 实验组大鼠,中途死亡4只,病理诊断为舌癌的大鼠14只,对照组12只均诊断为正常或仅有轻微单纯性增生。电镜表征两组银粉均为不规则球形,分散均一,亚微米级银粉为纯净,残留的PVP封端剂较少。SERS扫描结果显示,两组血清SERS的外形和谱峰位置基本相似,相对峰值强度略有差别。在大约1000cm-1-1500 cm-1波段内,舌癌组谱峰较对照组集中;在大约900 cm-1-1000 cm-1和1400cm-1-1500cm-1波段内,舌癌组血清SERS谱峰强度明显高于对照组,而在大约500 cm-1-600 cm-1波段内则低于对照组。统计学PCA分析,主成分个数为15,累积贡献率86.695%。两组血清SERS判别分析显示,回顾性判别灵敏度92.9%,特异度为100%,ROC曲线分析得到曲线下面积为1.000。 结论: SERS技术结合多元统计分析方法可以很好的区分舌癌大鼠和健康大鼠,具有较高的判别灵敏性和特异性,有望为舌癌筛查和早期诊断提供一种快速、无损、高灵敏性和特异性的检查方法。