摘要：代谢组学用于各种癌症的早期诊断和个性化，具有巨大潜力。本文在此基础上进一步阐述了血液中的代谢组学在结直肠癌中的应用，出具有特异性和敏感性的代谢物作为新的肿瘤标志物应用于临床，将更有利于结直肠癌的大规模人普查、早期诊断、及预后评估。 关键词：代谢标志物;删查与研究;直肠癌
一、引言
代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学等之后发展起来的一门新兴学科，随着分析仪器的发展已成为后基因时代的研究热点，细胞生命活动大多发生在代谢层面，从代谢角度研究疾病也越来越受到人们的重视。结直肠癌是一种高发病率、高病死率的疾病，因此做到早期诊断和很重要，但传统的检查手段均不能做到早期诊断和，而代谢组学的出现和发展解决了这一难题。肿瘤标志物在结直肠癌的疗效观察、预后判断和复发监测等方面的作用也越来越受到关注，可利用代谢组学技术在结直肠癌患者的组织、血液和尿液等物质中
检测代谢产物，寻差异性的代谢产物，发现新的特异性的肿瘤标志物，在其诊断和上有很大优势。
二、代谢组学在结直肠癌中的应用
和机体正常细胞相比，肿瘤细胞蛋白质、糖、脂肪、核酸等的合成和分解代谢均与正常组织不同，这也决定了机体产生和排出代谢产物的变化。目前代谢组学在结直肠癌中的研究也越来越受欢迎，通过收集患者的组织、血液、尿液等进行代谢产物的研究也正向实用性方向发展，通过比较健康状态与疾病状态下小分子代谢物的表达差异，寻新的特异性肿瘤标志物，有助于结直肠癌的早期诊断和。
2.1结直肠癌患者组织中代谢产物的研究
近年来，收集结直肠癌患者的肿瘤组织进行代谢组学研究，寻差异代谢物作为肿瘤标志物是很常见的方法。Ｊｉｍｅｎｅｚ用代谢组学技术对26个接受手术的结直肠癌患者取了83个完整的肿瘤组织和87个邻近黏膜进行研究，数据分析后发现牛磺酸、异谷酰胺、胆碱、乳酸、丙氨酸和酪氨酸在肿瘤组织中浓度升高，而血脂和甘油三酯的浓度下降。Ｍ
ａｌ等取31例行结直肠癌手术的肠癌组织和正常组织进行代谢组学研究后发现了代谢途径中的各种异常生化过程，如糖酵解、柠檬酸循环（ＴＣＡ循环）、渗透调节、激素的合成、胆汁酸的合成、脂质、氨基酸和核苷酸代谢。Ｃｈａｎ等对31例结直肠癌患者的肿瘤组织和其对应的正常组织进行代谢组学分析，发现结直肠癌组织中脂类、糖原和聚乙二醇的水平比正常组织低，而牛磺酸、谷氨酸盐、天冬氨酸及乳酸的水平较高。
以上研究可表明，结直肠癌组织和正常组织中代谢谱不同，可通过比较其中的差异代谢物，寻特异性的肿瘤标志物用于结直肠癌的诊断。Ｊｏｒｄａｎ等取５例直肠癌患者的病灶膜和周边良性黏膜，同时进行组织病理学检查和代谢组学分析，发现两种检查手段的诊断价值接近，证实了代谢组学用于结直肠癌诊断的可行性。
2.2结直肠癌患者血液中代谢产物的研究
收集患者的血液标本损伤小、患者容易接受，但传统的实验室检查如肿瘤标志物癌胚抗原（ＣＥＡ）检测等，其特异性差、灵敏度低，不能用于肿瘤的早期诊断，而用代谢组学方法检测结直肠癌患者血液中的代谢产物可达到早期诊断的目的。Ｑｉｕ等收集了64例结直肠癌患者和６５例健康者的血液行代谢组学分析后指出，结直肠癌患者出现糖酵解紊乱以
及精氨酸、脯氨酸、脂肪酸和油酰胺的代谢异常。Ｒｉｔｃｈｉｅ等对来自不同国家（美国和日本）的
结直肠癌患者的血清综合代谢组学分析显示：含28个～36个碳的羟基多不饱和长链脂肪酸在结直肠癌患者中水平下降。Ｋｏｎｄｏ等用ＧＣ／ＭＳ等方法分析比较42个结直肠癌患者和８个健康者的血清脂肪酸水平（包括游离脂肪酸和脂肪酸酯化）发现结直肠癌患者的长链脂肪酸水平增高。马延磊等利用ＧＣ－ＭＳ方法对比31例结直肠癌患者（肠癌组）和８例正常成人（对照组）的血清代谢谱变化，发现肠癌组血清中Ｌ－缬氨酸、Ｌ－苏氨酸、甘氨酸和核糖醇的含量显著下降，而３－的含量显著升高。
由此可证实，肿瘤独特的代谢模式可在体液代谢产物的变化中得到反映，可通过血清特征性代谢谱变化对结直肠癌患者进行诊断。
2.3结直肠癌患者基于血液的检查研究
2.3.1电纺混合纤维垫（EBFMs）
Lee等通过静电纺丝将聚环氧乙烷（PEO）混合到尼龙-6（nylon-6）中，以产生纤维来测
定循环肿瘤细胞（CTC）。EBFMs与用于CTC检测的商业仪器IsoFlux系统相比，EBFM的假阳性率较低，灵敏度和选择性较高。将其结果与结肠镜检查活检病理分析确定的结果进行比较。对于II，III和IV期结直肠癌，其检查结果与病理活检结果完全相符。但对于I期结肠直肠癌，则有一定的假阳性率（20%）。该方法成本低、无创，可以促使人们积极参与结直肠的健康检查。虽然I期结直肠癌诊断的准确性不
足，但其检出率较高。而且该方法可以用于检测各种肿瘤的CTC，与受试者所遭受的癌症种类无关。一旦开发出对特定种类癌症具有高选择性的抗体，就可以检测特定种类的癌症。因此，这种基于电纺纤维垫的检测方法在临床上用于早期无创诊断和纵向监测癌症方面具有很高的应用潜力。
2.3.2血液中肿瘤标志物的联合检测
Lim等[9]通过放射免疫分析和酶免疫分析同时检测多种肿瘤标志物和生化标志物，对479例结肠腺瘤（CA）或良性结肠息肉的患者，76例良性结直肠疾病的患者和223例阴性对照组的患者进行了研究。基于受试者工作特征分析，CYFRA21-1的曲线下面积为0.732（95%置信区间，0.656～0.809，P＜0.001），其可用于区分阴性对照组和晚期结肠腺瘤患者，
在所有分析因素中相对较高。CYFRA21-1在诊断CA和晚期CA方面的敏感性明显高于其他肿瘤标志物（P＜0.001）。Fan等检测了192个血清样品（92个CRC和100个匹配的对照），分析了12种肿瘤相关抗原（TAA）的含量。结果显示，与单独检测自身抗体标记物相比，多种TAA联合可以更好地区分肿瘤患者的血清和正常人的血清。联合抗SLP2，-p53，-SEC61B和-PLSCR1这4种抗体检测，检测早期和晚期CRC的敏感性分别为66.7%和62%，特异性为80%。当这4种抗体再联合癌胚抗原（CEA）一同检测时，其特异性增加至83.7%，检测早期和晚期CRC的敏感性分别增加至88.3%和84%。
三、总结语
综上所述，与健康对照组相比，在结直肠癌患者组织、血液和尿液中均可以发现差异性的代谢产物，如出具有特异性和敏感性的代谢物作为新的肿瘤标志物应用于临床，将更有利于结直肠癌的大规模人普查、早期诊断、及预后评估。
现行的筛查策略采用高危因素风险评估问卷或FOBT作为初筛方法，但前者没有纳入足够的危险因素(包括流行病学因素、预警症状和遗传因素等)，筛查效能较低;而后者针对的主要是一般风险人，难以指引高危人接受进一步的检查。因此，我国的结直肠癌筛查策
略在提高受检者依从性和平衡收益与负担方面仍有较大的改善空间。因此，充分利用医学大数据、数据挖掘和人工智能技术，建立更加精确的肿瘤筛查预测模型，预期可以提高结直肠癌筛查的早诊率，获得更高的成本效益。
参考文献：
[1]杨阳,王志鹏,高守红,等.代谢组学在结直肠癌肿瘤标志物发现中的研究进展[J].药物分析杂志,2018,38(6):915-926.DOI:10.16155
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