癌症早期检测又有新希望，代谢指纹就能“嗅”出来

来源：生物探索

作者：梦

华盛顿州立大学和约翰霍普金斯医学院的科学家们发现了一种方法能快速且无创性地诊断出早期大肠癌。使用超灵敏高速技术，他们确定了小鼠粪便中的一套分子指纹，这些分子是癌前息肉存在的信号，这意味着通过这种分子指纹在息肉阶段就能诊断出癌症。

该研究指出，这种“代谢指纹”与小鼠和人类结肠肿瘤组织的变化相匹配，这意味着一种潜在的大肠癌临床早期检测工具或将诞生。相关研究结果于本月发表在《Journal of Proteome Research》杂志上。

需要更好的筛选工具

大肠癌是全球第二大常见的癌症，根据世界癌症研究基金会调查，2012年新发的确诊病例大约为140万例，它也是美国与癌症相关的第二大死因。

早期检测是成功治疗的关键，但目前大多数筛查技术的诊断性能以及易用性是有限的，例如结肠镜检查是已知的一种救命措施，但其价格昂贵，接受这种检查的人对它也没有什么好感。

降低筛查过程中的侵袭性或许能有所帮助。本文作者，华盛顿州立大学终身教授Herbert Hill说，“相比接受结肠镜检查，大多数人更愿意提供一份粪便样品，此外，结肠镜延伸至肠道中的位置也有限，因此可能会错失一些息肉。我们开发的新技术，它也许能用来诊断整个结肠，而不只是某一段。”

“嗅”出癌症

Hill教授及其同事利用离子迁移质谱技术（ ion mobility-mass spectrometry，IMMS）发现了结直肠癌的分子指纹。IMMS被用在全世界各种传感器设备当中，在机场中用于探测毒品、化学试剂或炸药等。

近40年来，Hill教授一直是该领域的开创者。在该研究中，他们将IMMS与超高效液相色谱法相结合，IMMS可以测量数百种代谢产物，如酶、脂肪、葡萄糖和氨基酸。研究人员首先确定了人类和小鼠正常结肠组织的代谢产物，随后他们将健康组织的剖面与以下两种组织的剖面进行比较：人类癌变结肠组织和小鼠模型中的结肠息肉组织（模拟人类结肠息肉）。

通过比较，科学家们发现，无论是人类癌变结肠组织还是小鼠模型中的结肠息肉组织，结肠癌引起脂肪代谢发生了显著的变化，对脂类和脂肪酸的影响尤为显著，且这些代谢异常形成的分子指纹在小鼠结肠息肉和人类癌变结肠组织中极为相似，Hill指出。

诊断粪便中的变化

接下来，研究人员检查了基因改造小鼠与正常小鼠粪便中的分子指纹是否存在差异。在本研究中，研究人员检测到了很多种代谢物，且多数与以往研究中使用IMMS技术检测到的种类相同，此外，他们还能清楚地分辨出健康小鼠和患癌小鼠的代谢物。

Hill说，“粪便与组织样本不完全相同，但它们有很多相似的地方。我们发现脂类、脂肪酸和氨基酸都发生了变化。具体来说，一种称为溶血磷脂的脂肪发生了显著变化，这类脂质在癌症（尤其是结直肠癌）的发展过程中起到重要的作用。”

这些发现对研究人员而言是一种莫大的鼓舞，因为他们一直致力于寻找一种更方便的方法来诊断早期大肠癌。

预警系统

“早期检测的益处在于能在癌症转移之前就把它检测出来，我们的研究结果代表了癌症的零阶段——息肉阶段都可以被检测到。我们也看到了令人兴奋的结果，这种方法可能会带来一种非侵入性、更全面的大肠癌早期预警检测技术，但在得到大量研究证实之前，它才能够真正得到应用。”

研究人员表示，如果得到资助，他们下一步将评估人类粪便样本，看看人类大肠癌患者的是否存在这样的分子指纹。Hill教授指出该研究中所使用的实验室设备已经在市场上出售。

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