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我国学者揭示结直肠肿瘤的代谢新机制及代谢标志物的潜在临床应用价值

2025-01-16作者：论坛报小塔资讯

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近日，昆明医科大学第一附属医院孙杨、缪应雷教授团队联合香港中文大学于君教授团队、南京医科大学沈洪兵院士团队、上海百趣代谢组学技术研究中心杜杰研究员团队，以学校为第一单位在国际期刊《Cancer Cell》(IF=48.8)上发表了题为“Integrative plasma and fecal metabolomics identify functional metabolites in adenoma-colorectal cancer progression and as early diagnostic biomarkers”的论文，并被选为该期封面文章。实现学校在三大科技期刊（Cell、Nature、Science）之一Cell的大子刊上发表重要研究成果的再次突破，标志着学校在科技创新赋能高质量发展方面取得新成效。

结直肠癌(CRC)是全球癌症死亡的主要原因，多项研究表明微生物代谢物与结直肠癌密切相关，血液中的微生物代谢在结直肠癌和结直肠腺瘤(CRA)患者中都有显著的变化。然而，目前尚不清楚在腺瘤至腺癌癌变过程中，粪便和血液代谢组是如何改变的，以及血液循环中的代谢物是否会影响CRC的进展。

目前，结肠镜检查仍是结直肠癌诊断的标准方法，但其侵入性和较高的操作费用限制了其在大规模筛查中的应用。随着代谢组学分析技术的进步，多项研究表明粪便代谢物检测作为结直肠癌无创诊断的可行性。前期研究表示，粪便代谢物和细菌生物标志物的组合可以区分不同阶段的CRC患者。同时，在相对小样本量的研究中，使用血液代谢物诊断CRC也越来越被认可。然而，目前仍缺乏比较粪便和血液代谢物诊断性能的研究。

本研究探索了大规模队列中CRC进展中的代谢组学特征，及代谢物在CRC进展中的功能意义。本研究收集了来自4个独立队列的1251人的血液和粪便样本（CRC 422例、CRA 399例和健康受试者（NC）430例），包括来自发现队列的373份粪便和血浆样本，以及来自三个独立验证队列的878份血浆样本。通过代谢组学分析，确定了与NC相比、CRA和CRC的血浆代谢组均存在显著差异，且NC、CRA和CRC中存在差异的血浆代谢物变化具有一致性，特别是沿着腺瘤—癌变过程中的油酸富集和别胆酸消耗。油酸和别胆酸是结直肠癌进展的关键代谢物。油酸与CRC细胞中的ENO1受体结合，进而激活了致癌的PI3K/Akt信号通路促进肿瘤生长；别胆酸与法尼醇X（FXR1）受体结合，进一步导致了CRC中MAPK信号通路的失活抑制肿瘤的生长。这些关键代谢物的作用通过CRC细胞系、患者来源的类器官和小鼠模型得到证实，并对其潜在机制进行了后续研究。

该研究综合血浆和粪便代谢组学鉴定了17个腺瘤—结直肠癌进展中的功能性代谢物，并建立相应的诊断模型，能够以高灵敏度和特异性准确区分早期CRC患者。

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转自：昆明医科大学

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