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大肠癌高危人群临床信息挖掘与组织微阵列研究

但汉雷  
【摘要】: 背景和目的 大肠癌(colorectal carcinoma,CRC)高危人群(high-risk population)是指在各种危险因素作用下,发生了一系列癌前改变并使发生CRC危险性增高的个体(high-risk individual)所组成的特定群体,是CRC早期防治研究的重点。然而,由于受研究对象特殊性和传统研究技术与方法学的限制,有关CRC高危人群研究并没有得到很好开展,对CRC高危人群的研究资料来源十分有限,大样本人群研究比较少见,对CRC高危人群的临床病理特征知之甚少,如何从自然人群中科学有效地检出CRC高危人群一直是没有很好解决的难点;另一方面,传统的分子病理学和分子生物学方法难以满足CRC高危人群大样本宏观生物学研究的客观要求,多数大肠肿瘤相关基因和肿瘤标志物没有在CRC高危人群中进行系统的表达谱研究,至今没有找到理想的CRC高危人群分子筛检和诊断标志物,如何对CRC高危人群进行科学的普查和危险性评价与预测也有待深入研究。 本研究课题的目的是:(1)针对CRC高危人群研究在大量病例资料采集和处理方面存在的随意性大、效率低、准确性差和不便于精确的量化和智能化处理等的问题,应用现代信息科学和生物芯片理论与技术,建立大量采集和分析CRC高危人群病例资料的新方法;(2)应用所建立的大量病例信息采集和分析新方法,研究CRC高危人群临床病理特征、检出策略及其对CRC早期诊断的临床价值,并对此方法进行应用评价;(3)建立一种制作组织芯片(tissue microarray,TMA)的新方法,克服现有组织芯片技术存在的缺陷,并用于研究肿瘤相关分子在CRC高危人群的表达谱,为CRC高危人群的早期防治研究提供理论和方法。 方法 (1)应用计算机数据库技术和现代医学信息编码与信息挖掘理论,研究CRC高危人群临床病例信息特点,建立一种科学、快捷、准确的CRC高危人群病例信息采集与处理方法,编制相应的计算机处理系统并进行应用评价。(2)应用所建立的CRC高危人群临床病例信息科学采集与处理方法,对现场普查、体检复查和因症就诊三种不同来源的结肠镜受检人群进行成组资料的人群对照研究,分析比较三组受检人群年 龄、性别构成特点以及对CRC癌前病变和CRC的检出情况、病理组织 类型和分布特点,并对现有CRC及其高危人群结肠镜检查策略进行分析 评价。(3)针对现有组织微阵列(ti ssue micro别汀ay, TMA)技术存在的缺陷, 对其制作方法和过程进行改进,建立一种简便实用、技术精度高、费用 低廉的TMA制作新方法,并用于CRC高危人群肿瘤相关分子表达谱的 研究。 结果(l)提出了病历记录要素(case record elemeni)概念并对CRC 高危病例临床信息进行了要素化、标准化处理。(2)编制了一种记录要 素与数据库联动(record elemeni一da1Labase hnkage,REDL)的计算机病历信 息处理系统(REDL系统)。(3)对REDL系统进行信息采集和分析试验, 采集了本院1990一2000年记录完整的大肠肿瘤内镜活检病例资料2627 份,计算机试验表明,其信息要素项目可以方便进行数据转换和直接统 计分析。(4) REDL系统应用质量和效果评价,单病历平均录入时间明 显快于认勺rd文档病历,平均占用内存容量、录入文字错误率、病历漏 项率明显低于Wbrd文档病历,并能够在完成电子病历同时,自动进行 病例信息数据采集。 (5)利用REDL系统,分析研究1 990至1 994期间同期接受南方医 院结肠镜现场普查人群(普查组)、因出现症状体征或其他疾病到本院就 诊并行结肠镜检查的就诊人群(就诊组)和接受结肠镜定期体检复查人 群(体检组)的临床、病理和内镜检查资料。(6)成组资料人群对照研 究发现,就诊组对各种大肠病变的检出率皆高于普查组和体检组,提示 重视就诊人群结肠镜检查工作仍然十分重要:而对高危CRN的检出率体 检组高于普查组(2.11%和0.33%,尸二a口00)。(7)统计分析三组检出 病例年龄分布特征差异显著(K一52=2.407,P=a口口0);多因素逐步回 归分析表明,年龄是CRN最主要危险因素,其次是病变不典型增生分级、 数量和大小,而性别和病变部位与CRN的关联性不大。这些研究结果, 与目前公认的CRN高危因素十分吻合,证明了REDL系统的科学性和可 靠性。 (8)建立了一种简洁实用、技术精度高的组织微阵列制作新方法。 新方法在仪器设备、定位方法、取样点样针及其操作过程、芯片结果分 析等方面进行了比较全面的技术革新。(9)首次提出了“体视镜一取样针 一2- 共轴定位法”,解决了Kononen法移动平台目测定位存在的取样定位繁琐 和精确度低的问题。(10)首次提出和设计了一种一次性使用的TMA取 样点样针,可避免现有TMA取样点样过程中可能存在的标本微细残留 和相互污染问题。(11)将定量免疫组织化学分析方法用于TMA结果分 析,促进了TMA分析的数字化。(12)应用所建立的TMA新方法,初 步研究了正常大肠勃膜、癌前病变和癌变组织中肿瘤相关分子的表达谱, 结果表明,CEA、P53、APC、PCNA、CD34以及BCL一2等蛋白或基因 在上述组织存在明显的表达差异。这种差异主要体现在量上的不同,并 且与组


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