引言

肠道微生物代谢物与结直肠癌之间存在密切联系，这一领域的研究对于理解结直肠癌的发病机制、早期诊断及治疗方法具有重要意义。然而，目前尚不完全清楚粪便和血液代谢组在结直肠腺瘤至腺癌癌变过程中的具体变化，以及血液循环中的代谢物如何影响结直肠癌的进展。

2024年8月12日，香港中文大学的于君教授、昆明医科大学的缪应雷教授以及南京医科大学的沈洪兵院士，在Cancer Cell上发表了封面文章“Integrative plasma and fecal metabolomics identify functional metabolites in adenoma-colorectal cancer progression and as diagnostic biomarkers”，合作鉴定出了腺瘤-结直肠癌进展中的功能性代谢物及早期诊断生物标志物。

本研究从四个独立队列中收集了1251名（422名结直肠癌患者、399名结直肠腺瘤患者和430名正常对照）的血浆和粪便样本。通过代谢组学分析，鉴定了在正常对照、结直肠腺瘤和结直肠癌中一致变化的特征性血浆和粪便代谢物，包括在结直肠癌中富集的油酸和减少的别胆酸。油酸在结直肠癌细胞、患者来源的类器官和两个结直肠癌小鼠模型中均表现出促肿瘤作用，而别胆酸则具有相反的作用。通过综合分析，发现油酸或别胆酸分别在结直肠癌细胞中直接与α-烯醇化酶或法尼醇X受体-1结合，以调节癌症相关通路。在临床应用中，建立了一套包含17种血浆代谢物的组合，在发现队列和三个验证队列中均能准确诊断结直肠癌（AUC=0.848-0.987）。总体而言，本研究揭示了结直肠癌中血浆和粪便代谢物的特征、机制意义及诊断潜力。

模式图（Credit: Cancer Cell）本研究依托多中心人群研究设计揭示了结直肠癌进展的代谢组学变化，表征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，并在体外生物功能测定和体内结直肠癌肿瘤发生模型中证实了这些代谢物在结直肠癌进展中的关键作用、与肿瘤细胞表面结合的受体以及下游信号通路机制。本研究提示了血浆代谢物有望成为结直肠癌患者非侵入性早期诊断的生物标志物。

参考文献

https://doi.org/10.1016/j.ccell.2024.07.005

责编|探索君

排版|探索君

文章来源|“BioArt”

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