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背景：白血病是最常见的儿童恶性肿瘤;其中急性淋巴细胞白血病发病率最高。白血病的诊断须通过骨髓形态学、免疫学、细胞遗传学及分子生物学检查;而且CCLG-2015-ALL方案的危险度分级标准纳入了诱导缓解的第19天微小残留病灶;因此目前白血病的诊断和危险度分级检查较繁琐且对被检者损伤大。代谢组学研究的是基因表达和蛋白翻译后的最终产物;在代谢性疾病和肿瘤诊断标记物研究中应用广泛。目前代谢组学研究发现了有助于胃癌、肝癌、食管癌、肺癌、乳腺癌早期诊断的新型标记物;而对于白血病诊断标记物的研究却很少;本研究前期利用电喷雾四级杆飞行时间质谱法(ESI-QqTOF MS)检测发现儿童急性白血病中苯丙氨酸(Phe)、蛋氨酸(Met)、天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)明显增高(P<0.05)。 目的：本研究通过检测儿童急性白血病(AL)与对照组血清氨基酸浓度;建立AL诊断模型和ALL危险度分级模型并验证;探讨血清氨基酸对AL诊断及ALL预后的作用。 方法：根据白血病标本纳入及排除标准;从 2014 年 10 月~2016年10月共收集260例初发儿童AL和296例对照患儿血清标本;制成干血片并于-80℃条件保存;用液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)检测干血片中17种氨基酸浓度。将AL与对照所有标本随机分为模型组与验证组;比较模型组血清氨基酸浓度差异;并利用 R 语言软件计算诊断AL的血清氨基酸最优子集及回归方程;建立AL的诊断模型;ROC分析诊断模型在验证组中的诊断效能并与MICM分型诊断结果比较;得出AL的最佳诊断模型;根据中国儿童肿瘤临床多中心研究协作组急性淋巴细胞白血病 2015(CCCG-ALL-2015)方案中的危险度分级标准对ALL 患儿进行危险度分级并随机分为模型组和验证组;比较模型组血清氨基酸浓度;并利用R语言软件计算ALL危险度分级的血清氨基酸最优子集及回归方程;建立ALL的危险度分级模型;ROC分析危险度分级模型在验证组中的诊断效能并与 CCLG-2015-ALL 方案危险度分级结果比较;得出ALL的最佳危险度分级模型;随访调查并绘制不同危险度ALL的生存曲线。 结果： 1) AL诊断模型组中的AL与对照比较;10种血清氨基酸浓度具有统计学差异(P<0.05);天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、苯丙氨酸(Phe)、色氨酸(Trp)、甘氨酸(Gly)在AL中显著升高;而丙氨酸(Ala)、亮氨酸(Leu)、缬氨酸(Val)、瓜氨酸(Cit)、鸟氨酸(Orn)在AL中显著降低; 2)建立三种血清氨基酸对AL的诊断模型;A模型为蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、精氨酸(Arg)、瓜氨酸(Cit)、甘氨酸(Gly)、鸟氨酸(Orn)和组氨酸(His)的组合;B模型为天冬氨酸(Asp)、苯丙氨酸(Phe)、亮氨酸(Leu)、瓜氨酸(Cit)、甘氨酸(Gly)、鸟氨酸(Orn)、谷氨酰胺(Gln)和组氨酸(His)的组合。C模型是综合A模型与B模型诊断结果的诊断模型。 3)在验证组中;ROC分析A模型曲线下面积(AUC)为0.82;B模型AUC为0.741;C模型AUC为0.83;卡方检验发现A模型与MICM分型诊断结果有统计学差异(P<0.05);B、C模型与MICM分型诊断结果无统计学差异(P>0.05);提示C模型为AL诊断最佳模型; 4) ALL 危险度分级模型组中低危和中危 B-ALL 比较;谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)两种血清氨基酸具有统计学差异(P<0.05);在低危B-ALL中均显著降低。 5)建立两种血清氨基酸对ALL危险度分级模型;D模型为谷氨酸(Glu)、蛋氨酸(Met)、酪氨酸(Tyr)、缬氨酸(Val)、鸟氨酸(Orn)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)的组合;E 模型为谷氨酸(Glu)、酪氨酸(Tyr)、缬氨酸(Val)、谷氨酰胺(Gln)、组氨酸(His)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)的组合。 6)在验证组中;ROC分析D模型的AUC为0.629;E模型的AUC为0.739;D模型与CCLG-2015-ALL方案危险度分级进行卡方检验;差异显著(P<0.05);而E模型与CCLG-2015-ALL无统计学差异;提示E模型为ALL危险度分级最佳模型。 7)比较随访B-ALL患儿分别按照E模型与CCLG-2015-ALL进行危险度分级的生存曲线;低危组和中危组生存率均无统计学差异(P>0.05);提示E模型对B-ALL预后判断作用与CCLG-2015-ALL方案相同。 结论：血清氨基酸在儿童AL和对照组及ALL不同危险度分组中均有统计学差异;成功建立并验证了血清氨基酸用于诊断 AL 和 ALL危险度分级的模型;提示血清氨基酸有可能成为诊断儿童 AL 和 ALL危险度分级的新型标志物;且对ALL预后判断有一定意义。