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香港中文大学于君教授、昆明医科大学缪应雷教授及南京医科大学沈洪兵院士于2024年8月12日在《Cancer Cell》上发表了一篇题为“整合血浆和粪便代谢组学鉴定腺瘤-结直肠癌进程中的功能性代谢物及诊断生物标志物”的封面文章，揭示了肠道微生物代谢物与结直肠癌之间的密切关联。对结直肠癌的发生机制、早期诊断及治疗方法的研究有着重要意义，尽管我们对粪便和血液代谢组在结直肠腺瘤至腺癌转变中的具体变化尚不完全了解。
研究团队收集了来自四个独立队列的1251名参与者的血浆和粪便样本，其中包括422名结直肠癌患者、399名结直肠腺瘤患者以及430名正常对照。通过代谢组学分析，该研究鉴定出了在正常对照、结直肠腺瘤及结直肠癌患者中一致变化的特征性血浆和粪便代谢物，特别是发现了在结直肠癌中富集的油酸和减少的别胆酸。实验表明，油酸在结直肠癌细胞、患者来源的类器官以及两个结直肠癌小鼠模型中具有促进肿瘤的作用，而别胆酸则表现出抑制肿瘤的效果。
通过综合分析，研究团队发现油酸和别胆酸在结直肠癌细胞中分别与α-烯醇化酶或法尼醇X受体-1结合，从而调节与癌症相关的路径。对于临床应用，研究建立了一套包含17种血浆代谢物的诊断组合，在发现队列和三个验证队列中的诊断准确性极高，曲线下面积（AUC）值均在0.848到0.987之间。
本研究基于多中心人群设计，揭示了结直肠癌进展中的代谢组学变化。通过实验表征了结直肠腺瘤和结直肠癌患者血浆和粪便代谢组中的显著代谢物变化，并在体外和体内模型中验证了这些代谢物在结直肠癌进展中的关键作用、结合的受体及下游信号通路机制。本研究结果表明，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。
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