10位胶质瘤病人包含4例新诊断的胶质瘤病人及6例复发病人。7例对照未诊断出任何胶质瘤。除了3 病人通过脑室采集CSF外，其余均通过腰椎穿刺采集。样品采自27-67岁的男性和女性患者，样品保存于-80℃冰箱直至测定。百趣代谢组学文献分享，同时测定了一些临床指标如白细胞计数、血清总蛋白水平、血糖水平、LDH水平等（见表1）。测定的肿瘤指标包括肿瘤进程、生存期、肿瘤大小等。
表1胶质瘤病人的基本信息及临床参数
靶向分析的LC-MS/MS条件如下：采用QTRAP 5500（AB/SCIEX）和UFLC （岛津）分析系统。质谱共设定了285个SRM离子对，并采用正负离子切换的模式检测。百趣代谢组学文献分享，喷嘴电压（正离子模式）：+4900V，喷嘴电压（负离子模式）：-4500V；源温：475℃； dwell time：4ms； cycle time：1.89s；色谱柱采用Luna NH2 HILIC（Phenomenx, Torrance,CA）；流速：300μL/min；流动相A：20mM氢氧化铵和20mM乙酸铵（pH=9.0）水溶液：乙腈（95:5），流动相B：乙腈；洗脱梯度：0-5min：85-40%B；5-16min：40-0%B;16-24min，0%B；24-25min，0-85%B；25-32 min，85%B。
恶性神经胶质瘤CSF特有的代谢特征：采用无监督的分层聚类算法发现，胶质瘤病人CSF与对照组相比，其中代谢物水平有升高或降低（图1A）。树状图（图1B）显示的三个分支分别代表两组胶质瘤病人和一组正常样本。
百趣代谢组学文献分享，有意思的是，新诊断的胶质瘤病人（1、2、5、7 ）与其他样本不在同一分支。图1C显示了区分胶质瘤和正常样本的各个代谢物做出的贡献。总之，这种分层聚类算法不仅区分了胶质瘤病人和对照组，而且还能够区分新诊断的胶质瘤病人和复发病人。这些信息是无法从MRI上获得的。
代谢物在前两种主成分下的得分图如图2D，可以看出胶质瘤病人聚成两簇，并且与正常样本相区分。百趣代谢组学文献分享，采用k均值聚类分析，将不同化合物对各簇的贡献标示以不同的颜色，发现结果相同。说明无论是分层聚类、PCA还是k均值聚类分析都可以获得相同的结果，只是利用数据的不同方面。
图2 CSF代谢物组成的PCA分析及k均值聚类分析
其中有很多代谢物涉及组氨酸和色氨酸代谢，包括吲哚乙酸、吲哚、组氨酸、邻氨基苯甲酸盐。这条代谢途径中的吲哚2,3加氧酶通常作为免疫功能的一个生物标志物，故上述代谢物水平的变化可以反映这些病人的免疫功能变化。
表2胶质瘤病人与对照组相比代谢物的变化情况
图3恶性胶质瘤类型的代谢物特征分析及与临床指标相关性分析
CSF中肌醇水平降低，胆固醇硫酸酯水平升高与Tgad和FLAIR检测到的肿瘤大小呈线性相关（图3D）。肌醇是一个脑渗透性化合物，用磁共振光谱检测，其在恶性胶质瘤和细胞瘤中的水平比低级别胶质瘤和正常脑组织中的水平低。该研究也显示肿瘤大小与CSF中肌醇水平呈负相关；CSF中胆固醇硫酸酯水平与肿瘤大小正相关。胆固醇硫酸酯参与人支气管上皮细胞鳞状上皮生化过程，这也就暗示该代谢物来自正常组织的致癌性转化。
表3与临床指标Tgad、FLAIR、生存期相关的代谢物
参考文献：Jason W. Locasale, Tamar Melman, Susan Song,etal. Metabolomics of Human Cerebrospinal Fluid Identifies Signatures of Malignant Glioma. [J]. Mol. Cell. Proteomics 11, 2012, 1–12.
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