01、研究背景

口腔鱗狀細(xì)胞癌（OSCC）是最常見的頭頸癌之一，但由于OSCC手術(shù)治療難以獲得清晰的切除邊緣，導(dǎo)致病情復(fù)發(fā)，生存率較低。本篇文章結(jié)合DESI-MSI、脂質(zhì)組學(xué)等技術(shù)，確定OSCC手術(shù)的安全切除范圍。然而，之前的研究主要集中在OSCC邊緣狀態(tài)識(shí)別上，但是OSCC特殊位置需要能準(zhǔn)確識(shí)別邊緣距離。因此，本研究為OSCC安全裕度距離的確定提供了臨床參考。

02、前言

2021年8月，江蘇大學(xué)楊細(xì)虎教授在EBioMedicine期刊（IF：11.1）發(fā)表的題為 “In situ DESI-MSI lipidomic profiles of mucosal margin of oral squamous?cell carcinoma?”的研究論文。該文章通過DESI-MSI?、免疫組織化學(xué)、脂質(zhì)組學(xué)等研究方法，發(fā)現(xiàn)了口腔鱗狀細(xì)胞癌（OSCC）邊緣狀態(tài)特征，描繪了OSCC粘膜邊緣區(qū)域圖譜，為測(cè)定診斷OSCC安全手術(shù)切除距離提供了理論依據(jù)。

03、研究思路

04、研究方法

研究材料

18名受試者檢測(cè)OSCC，分為T（腫瘤區(qū)域），M1（0-2 mm）、M2（2-10 mm）、M3（>10 mm，陰性邊緣）和N（正常組織>15 mm）

研究技術(shù)

（1）組織病理檢查：組織學(xué)評(píng)估分析

（2）DESI-MSI：組織切片分析

（3）脂質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)分析：Massimager 、MATLAB 2019平臺(tái)

（4）免疫組織化學(xué)：分析邊緣切片、Envision檢測(cè)系統(tǒng)

05、研究結(jié)果

1、DESI-MSI揭示OSCC組織的分子特異性

通過2D DESI-MSI分析OSCC組織樣本（T、M1、M2、M3和N），揭示了不同區(qū)域內(nèi)的分子異質(zhì)性。比較發(fā)現(xiàn)，T和M1的區(qū)域比M2、M3和N具有更高的脂質(zhì)相對(duì)豐度，表明不同邊緣距離間存在顯著的脂質(zhì)組學(xué)變化（圖1）。?

2、使用Lasso模型篩選脂質(zhì)離子

Lasso模型篩選的離子可作為判別標(biāo)記，而篩選的離子隨著腫瘤與正常細(xì)胞距離的增加而發(fā)生變化。而熱圖可視化顯示，腫瘤到正常組織的代謝產(chǎn)物逐漸減少，但代謝產(chǎn)物離子有效地將腫瘤與正常組織區(qū)分開。通過重建的離子圖像，最終選擇遞減的離子作為確定邊緣距離的指示標(biāo)記（圖2-3）。

圖2 腫瘤、連續(xù)邊緣和正常組織之間具有代表性的質(zhì)譜圖和顯著變化的離子

3、DESI-MSI診斷模型用于評(píng)估腫瘤和手術(shù)邊緣狀況

臨床上OSCC手術(shù)邊緣狀態(tài)的快速診斷主要基于冰凍切片的病理診斷，離子疊加圖像可清楚地區(qū)分腫瘤與邊緣組織。通過診斷模型和診斷結(jié)果，說明OSCC安全邊緣距離的波動(dòng)范圍很大。根據(jù)WPOI分類和DESI-MSI，可觀察到微小病變，說明需要更多的樣本進(jìn)行深度研究（圖3）。

圖3 14張?zhí)卣餍灾|(zhì)離子圖像及融合圖像確定不同手術(shù)邊緣狀態(tài)

4、DESI-MSI診斷模型確定OSCC安全裕度距離

DESI-MSI確定的OSCC安全裕度范圍準(zhǔn)確性在遺傳分子水平上得到驗(yàn)證。DESI-MSI確定的安全手術(shù)切除范圍，與遺傳分子標(biāo)記p53在手術(shù)邊緣的表達(dá)高度一致（圖4-6）。

圖4 由DESI-MSI/Laso模型確定OSCC的安全裕度距離

圖5 診斷模型描繪陽性邊緣邊界

圖6 遺傳標(biāo)志物P53驗(yàn)證了DESI-MSI確定的安全手術(shù)切除范圍

06、研究結(jié)論

研究從DESI-MSI、脂質(zhì)組學(xué)水平技術(shù)確定了OSCC手術(shù)安全切除范圍。也從遺傳分子水平驗(yàn)證了DESI-MSI確定的OSCC手術(shù)安全裕度距離。通過建立診斷模型不僅清晰描繪了OSCC腫瘤和正常組織，而且也準(zhǔn)確識(shí)別了手術(shù)邊緣不同狀態(tài)和脂質(zhì)組學(xué)變化。

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本篇文章基于DESI-MSI、脂質(zhì)組學(xué)和免疫組織化學(xué)等方法，結(jié)合診斷模型識(shí)別了OSCC清晰的切除邊緣，確定了OSCC手術(shù)安全切除范圍，將空間代謝組學(xué)技術(shù)的臨床應(yīng)用范圍大大擴(kuò)展，也為OSCC手術(shù)的精準(zhǔn)應(yīng)用提供有力支持。

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