心臟粘液瘤拉曼光譜分析研究

西安交通大學第一附屬醫院心血管外科（西安710061） 劉淼淼 耿希剛 閆 煬 師 桃 閆路勤

心臟粘液瘤（Cardiac myxoma）為心臟原發良性腫瘤，可生長于各個心腔，最常見于左側心房，由瘤蒂和瘤體兩部分組成，瘤蒂自心肌生出，向心腔內部擴張形成瘤體。粘液瘤雖為良性腫瘤，但生長迅速，當瘤體較大，隨血液方向擺動，常導致瓣膜狹窄或關閉不全而引起胸悶、氣短、心悸等臨床癥狀；若瘤體脫落，可堵塞瓣口導致病人猝死。心臟粘液瘤的診斷目前依賴超聲心動圖及手術中留取標本進行病理學檢測，其病因仍無明確結論。拉曼光譜分析在國內外各類腫瘤診斷與病因學的研究中得到相關領域專家的廣泛關注［1，2］。本研究對6例心臟粘液瘤組織進行拉曼光譜原位探測，得到粘液瘤瘤體、瘤蒂及周圍正常心肌組織的拉曼光譜，并進行分析對比，現報告如下。

材料與方法

1 材 料

1．1 樣品：實驗選取粘液瘤標本共6例，均由西安交通大學第一附屬醫院心血管外科手術切除新鮮粘液瘤組織，經4%多聚甲醛固定［3］，粘液瘤瘤體、瘤蒂及周圍正常心肌組織分別應用石蠟包埋，切片機切割至15～16μm切片置于載玻片，經二甲苯和乙醇脫蠟后用于拉曼光譜測試。

1．2 儀器：采用Jobin Yvon公司LabRAM HR 800型顯微拉曼光譜儀進行拉曼光譜原位探測。

2 探測方法 液氮冷卻的CCD（CCD-3000V，Edison N．J．，USA）作為探測器，日本 Olympus IX 81顯微鏡，波長為633nm的氬氪離子激光器作為激發光源，物鏡采用50倍長焦，激光輸出功率為17mW，到達樣品的激光能量大約為0．4mW。采譜波譜范圍為100～4000cm-1，采集時間20s。Labspec6．0光譜分析軟件對實驗數據進行處理

3 統計學方法 運用SPSS19．0統計學軟件對實驗結果進行主成分分析（PCA），繪制散點圖。

結 果

經病理學確診標本均為心臟粘液瘤。分別對各例標本進行拉曼光譜測試，最終得到正常心肌組織、粘液瘤瘤蒂、瘤體各部分的平均光譜圖（附圖）。拉曼光譜譜庫查找結果，見附表。

附圖 心臟粘液瘤拉曼光譜分析圖

附表 組織拉曼光譜峰值代表物質

1370cm-1處峰歸屬于蛋白質［4］，可能存在組織蛋白變性、增值，形成粘液瘤組織特征峰，區別于正常心肌組織。瘤蒂明顯強于瘤體，說明瘤蒂具有較強的增值能力，是粘液瘤體生長的根基。

1657cm-1為蛋白質中酰胺Ⅰ的特征峰［5］，其強度與肽鏈骨架的二級結構α-螺旋特征有關。粘液瘤組織在此處的峰強明顯大于正常心肌，說明α-螺旋明顯增多，蛋白質結構二級結構發生變化，較正常心肌組織呈無序性排列。

王賀陶［6］等人對胞嘧啶分子進行了拉曼光譜研究，檢測出1699cm-1歸屬于胞嘧啶分子。粘液瘤組織與正常心肌拉曼峰強在此處的差異，且粘液瘤瘤蒂峰強大于瘤體，說明粘液瘤生成時胞嘧啶增多，DNA大量復制，含量顯著增加，細胞無限增殖，且瘤蒂具有更強的增殖活性。

1754cm-1是歸屬于脂類的特征譜線，粘液瘤瘤體峰強與正常心肌組織幾無差異，而瘤蒂則較二者增強，可能由于瘤蒂有較強的生長活性，這與1699cm-1譜線一致，同時也說明粘液瘤與心肌組織具有同源性。

粘液瘤瘤體、瘤蒂及周圍正常心肌組織的拉曼光譜譜線主要區別在1200～1800cm-1之間，包括1370cm-1、1657cm-1、1699cm-1、1754cm-1。

運用SPSS19．0統計學分析軟件將6例標本的瘤體、瘤蒂和正常心肌組織進行主成分分析，繪制成散點圖，各組織部位數據均處在不同的空間，有明顯的特異差異。

討 論

本研究運用拉曼光譜原位探測技術首次測得心臟粘液瘤不同部位的拉曼光譜。拉曼波峰的差異主要由于各部位的組織成份含量不同所導致，成份含量高則峰值高，含量低則反之。代表蛋白質的1370cm-1處為心臟粘液瘤的特征峰，正常心肌組織在此處不顯峰，且特征峰清晰、與正常組織區別明顯，今后可能作為粘液瘤臨床診斷的標準峰。粘液瘤生成后，各部位峰值均較正常心肌組織升高，1370cm-1、1657cm-1處代表的蛋白質、1754cm-1代表的脂類、1699cm-1代表的核酸等物質均明顯增多，且瘤蒂多于瘤體，說明瘤蒂具有更強的生長活性，自心肌生出后迅速生長，逐漸形成相對穩定的瘤體，瘤體繼而膨脹式生長，當生長到一定大小患者可出現相應癥狀，與臨床觀察的情況相符，手術切除瘤體同時應將瘤蒂徹底剔除，減少粘液瘤復發可能。1699cm-1代表的核酸明顯增多，提示粘液瘤DNA較正常心肌增值明顯，加之蛋白質構象混亂，與惡性腫瘤的DNA有相似之處，說明粘液瘤具有一定惡變傾向，一旦發現應盡早手術切除。有學者對粘液瘤瘤細胞進行DNA分析，認為其為非整倍體瘤細胞，增殖活性增高，有潛在惡性可能，結合病理學檢查結果，粘液瘤存在惡化及向遠處播散的可能，與本研究結果相符。

目前，心臟粘液瘤來源尚不明確，多數學者認為心臟粘液瘤來源可能有三種：心內膜下多潛能的原始間葉細胞、胚胎殘余或心肌前體細胞。本研究觀察到，除特征峰外，粘液瘤組織與正常心肌波峰位置基本相同，未見位移，說明二者可能具有同源性，可能來源于心肌前體細胞，這與Kodamah［7］等的研究結果一致。

綜上所述，拉曼光譜技術對心臟粘液瘤具有診斷價值，同時對其病因研究有一定指導意義。近些年，拉曼光譜分析技術越來越多地運用于臨床醫學。生物樣品適于用拉曼光譜進行研究，且激光激發光對于待測樣品無損傷，今后有可能實現拉曼光譜的在體、實時監測，為疾病的診斷和病因學研究提供了新方法。

［1］ Haka AS，Volynskaya Z，Gardecki JA，et al．In vivo margin assessment during partial mastectomy breast surgery using Raman Spectra［J］．Cancer Research，2006，66（6）：3317．

［2］ 于 舸，徐曉軒，牛 昀，等．人乳腺癌組織的顯微拉曼光譜研究［J］．光譜學與光譜分析，2004，24（11）：1359-1362．

［3］ Draux F，Gobinet C，Sulé-Suso J，etal．Raman spectral imaging of single cancer cells：probing the impact of sample flxation methods［J］．Analytical and Bioanalytical Chemistry，2010，397（7）：2727．

［4］ Neugebauer U，Clement JH，Bocklitz T，etal．Fourier transform infrared spectroscopic studies of T-cell lymphoma B-cell lymphoid and myeloid leukaemia cell lines［J］．Journal of Biophotonics，2010，3（8-9）：579．

［5］ 王以斌，繆錦來，何碧娟，等．南極海洋芳香烴低溫降解微生物的拉曼光譜分析［J］．光譜學與光譜分析，2011，31（2）：418-421．

［6］ 王賀陶，陳茂篤，吳世法，等．胞嘧啶分子拉曼光譜研究［J］．光散射學報，2008，20（1）：7-12．

［7］ Kodamah，Hirotanit，Suzukiy ，etal．Cardiac myogenic differentiation in cardiac myxoma expressing lineagespecific transcription fact prs［J］．Am J Pathol，2002 ，161（2）：381-389．