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Cancer Cell：综合血浆和粪便代谢组学鉴定了腺瘤-结直肠癌进展中的早期诊断生物标志物

09月05日

来源：CRC Daily

综合血浆和粪便代谢组学鉴定了腺瘤-结直肠癌进展中的早期诊断生物标志物

Integrative plasma and fecal metabolomics identify functional metabolites in adenoma-colorectal cancer progression and as early diagnostic biomarkers

Cancer Cell.

PMID:39137727 [IF=48.8]

内容概要

结肠镜检查是结直肠癌诊断的标准方法，但其侵入性和高昂的运行成本限制了其在大规模筛查中的应用。随着代谢组学技术的发展，多项研究证实了检测粪便代谢物作为结直肠癌无创诊断的可行性。肠道代谢物可被吸收进入血液循环，调节宿主的免疫力。目前，尚不清楚粪便和血液代谢物在癌症中是如何改变的，需要进一步研究来描述循环中的代谢物是否会影响结直肠癌进展。

本研究中，研究团队收集了119名结直肠癌患者、143名结直肠腺瘤患者和 111名健康个体的血浆样本，采用非靶向液相色谱-质谱对血浆样本中的代谢物进行分析，鉴定出1,026种内源性代谢物。其中22种代谢物沿腺瘤-癌序列依次富集， 34种依次耗尽。在平行收集的373个粪便样本中，鉴定出1,988种内源性代谢物，其中4 种代谢物沿腺瘤-癌序列依次富集，28种依次消耗。这些关键代谢物的作用通过结直肠癌细胞系、患者来源的类器官和小鼠结直肠癌模型得到证实，油酸在结直肠癌细胞系、患者来源的类器官和小鼠结直肠癌模型中表现出促肿瘤作用，而别胆酸具有相反的作用。进一步分析显示，油酸或别胆酸分别与结直肠癌细胞中的α-烯醇化酶（ENO1）或法尼醇X受体-1（FXR1）直接结合，从而调控癌症相关通路。此外，通过建模比较这些生物标志物的结直肠癌诊断性能发现，血浆代谢物在结直肠癌诊断中的表现优于粪便代谢物，并建立了一个由17种血浆代谢物组成的结直肠癌诊断组（AUC=0.848-0.987）。

今日评语

本研究揭示了结直肠癌进展中的代谢组学变化，描述了结直肠腺瘤和结直肠癌患者血浆和粪便代谢组中显著改变的代谢物，并在体外和体内实验中证实了这些代谢物在结直肠癌进展中的关键作用。在临床应用方面，该研究强调了代谢物在结直肠癌进展中的关键作用以及血浆代谢物作为结直肠癌患者早期非侵入性诊断生物标志物的巨大潜力。

致谢

浙江大学公共卫生学院吴爽

对以上文章解读做出的贡献

题图来源于网络

Sun Y, Zhang X, Hang D, Lau HC, Du J, Liu C, Xie M, Pan Y, Wang L, Liang C, Zhou X, Chen D, Rong J, Zhao Z, Cheung AH, Wu Y, Gou H, Wong CC, Du L, Deng J, Hu Z, Shen H, Miao Y, Yu J. Integrative plasma and fecal metabolomics identify functional metabolites in adenoma-colorectal cancer progression and as early diagnostic biomarkers. Cancer Cell. 2024 Aug 12;42(8):1386-1400.e8. doi: 10.1016/j.ccell.2024.07.005. PMID: 39137727.

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