胃癌早期淋巴结转移的傅里叶红外光谱研究*

殷青辉，李海坤，叶　斌，周小青，李才胜，曾祥福，曾祥泰,

(赣南医学院　1.第二附属医院,江西　信丰　341600; 2.第一附属医院,江西　赣州　341000)



胃癌早期淋巴结转移的傅里叶红外光谱研究*

殷青辉1，李海坤2，叶斌1，周小青1，李才胜1，曾祥福2，曾祥泰1,2

(赣南医学院1.第二附属医院,江西信丰341600; 2.第一附属医院,江西赣州341000)

目的：找出胃癌早期淋巴结转移的傅里叶变换红外光谱(FTIR)特征，将FTIR用于术中快速检测和判断转移淋巴结，指导手术中淋巴结清扫准确范围。方法：对48例不同病理状态的胃癌手术标本872枚淋巴结进行FTIR检测。依据病理结果将淋巴结分为胃癌转移组和无转移组，分析两组淋巴结的FTIR图谱差异。结果：872例样品中，无癌转移淋巴结785枚，癌转移淋巴结87枚。癌转移淋巴结的Ⅰ1640/Ⅰ1550(P=0.015)较无转移淋巴结组织升高明显，提示癌组织中蛋白质数量发生改变；P1550较无转移淋巴结组织降低明显，酰胺Ⅱ带却出现蓝移(P<0.01)，提示癌组织中蛋白质结构发生改变；Ⅰ2920/Ⅰ1460(P=0.038)较无转移淋巴结组织明显降低，提示癌组织中脂类含量较低。提示胃无转移淋巴结和胃癌转移淋巴结的图谱在峰形、强度、频率等方面均存在明显差异。结论：应用FTIR可以对胃周淋巴结行术中快速检测，判断淋巴结转移，指导术中淋巴结清扫范围。

胃癌；淋巴结转移；傅里叶变换红外光谱

胃癌的发病率逐年上升，在我国恶性肿瘤的发病率和死亡率中占据首位。随着诊断技术及设备的进步，早期胃癌的诊断率明显提高，80%以上早期胃癌无淋巴结转移，如何在保证根治的前提下减小手术范围，减少并发症，提高生存率，改善患者的术后生活质量。这就要求术前或术中能准确评估区域淋巴结状态，清除所有转移淋巴结，同时又能保留正常的区域免疫功能和部分脏器功能[1]。本研究利用FTIR对48例不同病理状态的胃癌手术标本872枚淋巴结进行FTIR检测和分析。找出其光谱特征，寻找一种能在术中快速、准确检测和判断转移淋巴结的有效方法，以此来指导手术中淋巴结清扫范围。

1　资料与方法

1.1实验资料48例样品取自赣南医学院第一附属医院胃肠外科和赣南医学院第二附属医院外一科，自2012年6月至2014年12月，术前胃镜下病理活检诊断为胃癌，全部样品于手术切除标本中取得，其中男性26例，女性22例，年龄39～75岁，平均63岁，胃腺癌44例，胃鳞癌4例。手术标本离体后，立即提取胃周淋巴结，共采得淋巴结872枚，在10 min内对淋巴结进行FTIR 检测后，常规用福尔马林溶液固定，行石蜡切片病理诊断。样本检测征得患者知情同意。

1.2实验仪器实验仪器采用北京第二光学仪器厂生产的WQF-660型傅里叶变换红外光谱仪及附件汞镉碲(Mercury Cadmium Telluride,MCT)检测器和衰减全反射(Attenuated Total Reflection,ATR)探头。

1.3方法

1.3.1FTIR检测手术标本离体后，立即提取胃周淋巴结，在10 min内对淋巴结进行FTIR检测。将待检样品的粘膜面直接放置于ATR附件的ZnSe晶片上检测，扫描次数为32次，扫描范围为4 000～800 cm-1，分辨率4 cm-1，每次采样前均扫描背景。

1.3.2病理检查对淋巴结进行FTIR检测后，常规用福尔马林溶液固定，由经验丰富的病理科医师行石蜡切片病理诊断。

1.3.3数据采集将实验所得光谱用Nicolet公司的Omnic专用软件进行处理(包括消除水峰，平滑曲线和基线校准等步骤)，再逐一测定红外光谱各谱带的峰位、峰高，计算谱带间的相对强度等变量。根据术后石蜡切片病理结果分成无转移淋巴结和胃癌转移淋巴结两组，对两组图谱进行对照分析。

1.4统计学分析根据术后病理石蜡切片结果分成胃癌转移淋巴结组和无转移淋巴结组两组，对两组图谱进行对照分析，两组数据采用SPSS 19.0软件进行统计学处理，正态分布的计量资料进行t检验，非正态分布的计量资料进行秩和检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2　结　果

2.1病理诊断结果在被检的872例样品中，无癌转移淋巴结785枚，转移淋巴结87枚。

2.2FTIR测定结果每枚淋巴结扫描后得到红外光谱图谱1 张，共计872 张。其中胃周无转移淋巴结组785 张，胃癌转移淋巴结组87 张。

2.3红外光谱分析每个光谱在吸收波长2 925～1 080 cm-1循序出现13条谱带(表1)，分析各谱带峰位及与Ⅰ1460 cm-1为基准的相对峰强，无转移淋巴结和转移淋巴结之间的红外光谱相比，有明显的不同(图1)。

本实验结果显示：胃癌转移淋巴结的Ⅰ1640/Ⅰ1550(P=0.015)较无转移淋巴结组织升高明显，提示癌组织中蛋白质数量发生改变；P1550较无转移淋巴结组织降低明显，酰胺Ⅱ带却出现蓝移(P<0.01)，提示癌组织中蛋白质结构发生改变；胃癌转移淋巴结组织的Ⅰ2920/Ⅰ1460(P=0.038)较无转移淋巴结组织明显降低，提示癌组织中脂类含量较低(表2，表3)。

表1　红外光谱的胃淋巴结带

表2　胃癌转移和无转移淋巴结之间的红外光谱比较(配对秩和检验)/中位数

表3　胃癌转移和无转移性淋巴结之间的红外光谱比较(配对t检验)±s

图1　胃旁正常淋巴结标本和转移淋巴结标本的光谱差异图

3　讨　论

国内北京大学化学与分子工程学院课题组在国内率先开展了肿瘤组织的红外光谱研究，并将FTIR测定用来指导临床。 FTIR通过测定细胞内生物分子构型、构像和数量上的变化，能够对恶性肿瘤作出早期诊断[2]。通过研究肿瘤组织的FTIR可以反映肿瘤细胞内分子结构和组成的变化，能够发现早期肿瘤。FTIR具有能量小，不破坏样品结构，无损伤，操作便捷、快速等优点[3-4]。国内有学者[5-7]曾用红外光谱分别对临床手术中的大块离体组织(厘米级)，如甲状腺、胃等器官的癌变组织和相应的正常组织样品进行了红外光谱测定，并积累到一定数量的病例，采用统计方法处理数据发现，正常组织与癌变组织之间存在一系列规律性光谱差别。这些研究结果表明，傅立叶变换红外光谱技术可以反映分子水平的细微结构变化。

国内白月奎等[8]的研究表明FTIR对胃癌淋巴结转移的诊断具有无创、原位、快速的优点。本研究结果显示：胃癌转移淋巴结的Ⅰ1640/Ⅰ1550(P=0.015)较无转移淋巴结组织升高明显，提示癌组织中蛋白质数量发生改变；P1550较无转移淋巴结组织降低明显，酰胺Ⅱ带却出现蓝移(P<0.01)，提示癌组织中蛋白质结构发生改变；胃癌转移淋巴结组织的Ⅰ2920/Ⅰ1460(P=0.038)较无转移淋巴结组织明显降低，提示癌组织中脂类含量较低。表明癌组织样品与无癌组织样品的红外光谱在峰形、强度等方面均存在明显差异。依据这些特点，我们认为应用FTIR可以对胃周淋巴结行术中快速检测，判断淋巴结转移，指导术中淋巴结清扫范围。

[1]曹其彬，徐洪梅.120例胃癌患者前哨淋巴结的临床研究[J]．中华胃肠外科杂志，2004，7(6)：504．

[2]田沛荣，张伟涛，徐智.傅里叶变换红外光谱技术诊断恶性肿瘤的研究进展[J].光谱学与光谱分析，2014,34(10)：2627-2631.

[3]凌晓峰，徐怡庄，徐智，等．恶性肿瘤早期诊断的傅立叶变换红外光谱研究[J]．中国微创外科杂志，2003，3(3)：271-273．[4]尹刚，徐智，徐怡庄，等．胆管癌新鲜离体组织的傅里叶变换红外光谱研究[J]．光谱学与光谱分析，2009，29(12)：3241-3245．

[5]曾祥泰,徐怡庄,张小青，等.甲状腺癌的傅里叶变换红外光谱研究[J].光谱学与光谱分析,2007,27(12);2422-2426.

[6]许峰,王健生,张佳.胃癌脂质变化的傅立叶变换红外光谱研究及细胞膜磷脂组分变化的分析[J].山西医药杂志,2014,43(13)：1475-1478.

[7]刘铭，白月奎，余力伟，等.胃癌新鲜离体组织的傅里叶变换红外光谱研究[J].国际外科学杂志，2014,41(3)：184-187.

[8]白月奎，余力伟，张乐，等.傅里叶变换红外光谱在胃癌淋巴结转移诊断中的应用研究[J].光谱学与光谱分析，2015,35(3)：599-602.

Fourier Transform Infrared Spectroscopy Study of Lymph Node Metastasis in Early Gastric Cancer

YINQing-hui1,LIHai-kun2,YEBin1,ZHOUXiao-qing1,LICai-sheng1,ZENGXiang-fu2,ZENGXiang-tai1,2

(1.TheSecondAffiliatedHospitalofGannanMedicalUniversity,XinfengJiangxi341600;2.TheFirstAffiliatedHospitalofGannanMedicalUniversity,GanzhouJiangxi341000)

Objective: To profile the Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), which will be used to quickly detect the lymph node metastasis in the early stage of gastric cancer in order to guide the accurate range of lymph node dissection in the operations. Methods： Eight hundreds and seventy-two lymph nodes were detected by FTIR in 48 cases of gastric cancer with different pathological conditions.According to pathological results, lymph nodes were divided into gastric cancer metastasis group and non metastasis group, and the difference in FTIR mapping between the two groups was analyzed. Results： Among 872 cancer samples, there were 785 cases with no lymph nodes metastasis and 87 with metastasis. I 1640 / I 1550 (P=0.015) in cancer metastatic lymph nodes was significantly higher than that in non-metastatic lymph nodes, indicating that the protein quantity in the cancer tissue changed; P1550 was significantly lower than that of non-metastatic lymph node tissue, but the P was blue shifted (P<0.01), showing that the protein structure was changed in the cancer tissues; 2920 / I 1460 (P=0.038) was significantly lower than that in non metastatic lymph node tissues, indicating that the lipid content was lower in cancer tissues. The peak shape, intensity, frequency, and other aspects of FTIR between gastric cancer with and without lymph node metastasis were significantly different. Conclusion: FTIR can be used for rapid detection of lymph nodes in the stomach, which can identify lymph node metastasis and guide the operation of lymph node dissection.

Gastric carcinoma; Lymph node metastasis; Fourier Transform Infrared Spectroscopy

赣州市科技局课题(编号：2012-226)

曾祥泰，男，硕士，主任医师，硕士研究生导师。研究方向：胃肠外科基础与临床。E-mail：zxtjxgz888@sohu.com

R735.2

A

1001-5779(2016)03-0367-04

10.3969/j.issn.1001-5779.2016.03.010

2016-01-20)(责任编辑：敖慧斌)