GUT发表国家癌症中心血清代谢组肠癌早筛突破进展

国家癌症中心中国医学院科学院肿瘤医院崔巍教授与顶级多组学技术团队合作在消化道领域国际顶级期刊《GUT》杂志发表题为“Integrated analysis of the fecal metagenome and serum metabolome reveals the role of gut microbiome-associated metabolites in the detection of colorectal cancer and adenoma”的原创研究[1]。

其工作不仅首次揭示结直肠癌发生发展过程中肠道菌群与宿主血清代谢组的紧密联系，而且基于肠道菌群相关血清代谢物，初步构建早期结直肠癌和腺瘤的诊断模型。这使针对结直肠癌的癌前病变和早期筛查成为可能。

近年来国内结直肠癌的发病率和死亡率呈逐年递增趋势，严重威胁大众的生命健康。据统计，有95%的结直肠癌是结直肠息肉演变而来，大多遵循“腺瘤—癌”序列。从癌前病变进展到癌一般需要5～10 年的时间，因此，一种准确率高，可广泛应用于早期结直肠癌筛查、腺瘤切除术后随访监测的检测方法，对于降低社会和个人的医疗负担具有重要意义。国际科学团队在Nature杂志上发表的多项研究表明结直肠癌发生发展与特异菌群的富集显著相关[2]，首次发现并明确肠道菌株特异代谢物介导菌群，诱发肠道上皮肿瘤特异性基因突变指纹[3]。该研究系统揭示了结直肠癌个体中，血清代谢物与肠道菌群的关系。相比粪便样本,血液代谢组学研究可以更好的检出进入循环系统并影响宿主的健康和代谢水平的菌群相关代谢物。研究发现肠道微生物的改变与血清中肠菌相关的代谢物有关，依据建立的肠道菌群相关的血清代谢物模型进行检测分析，可以精准判断区分健康者、结直肠癌患者和腺瘤患者。本项研究结果表明，基于血清代谢物监测肠道菌群状态的改变，进而实现对于结直肠癌发生的早期预警[1]。

相比于临床穿刺或者提取组织进行检查，采取血液等非侵入性诊断手段具有更高的依从性。以美国癌症早筛领域知名公司Freenome（累计融资5.076亿美元）为代表，基于全面的多组学血液检测平台开发癌症早期检测手段，其技术路线将游离DNA、甲基化和蛋白质的分析与先进的计算生物学和机器学习技术相结合，从而实现精准的癌症早期检测。与此同时在国内，中精普康公司提前布局在对血清代谢物预测肠道菌群状态来诊断早期疾病风险的技术方向。通过检测血清中肠道“促瘤菌群”和“抑瘤菌群”直肠肿瘤相关代谢物的相对丰度变化进行模型分析，自主研发的早长静®检测，（CASM，一款无创、非侵入性血清质谱检测产品），采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)，结合自主研发专利GMSM肠道菌群代谢物多组学模型，对血清中的肠道菌群结直肠肿瘤相关代谢物进行检测分析，显著提高了早期结直肠肿瘤及癌前病变的检出率，其数千例样本数据显示敏感性94.2%，特异性92.5%。验证组AUC达到0.92，阳性预测值0.91。使得对结直肠肿瘤的早期发现和癌前病变真正成为可能。

企业介绍

中精普康（北京）医药科技有限公司，成立于2016年05月，研发中心位于北京市昌平区，属国家高新技术企业、中关村高新技术企业、金种子企业。公司专注于基于质谱平台的重大疾病早筛产品的开发和研究，并将其转化为产品应用于临床。通过早筛来有效的发现肿瘤的存在以及提高肿瘤疾病的生存率，具有广泛的临床意义。结合公司产品特性及研发进度，产品规划涵盖I类、II类、III类产品，最终形成针对不同肿瘤的检测试剂盒。

公司已获得科技部“十三五”重点研发计划支持的“疾病精准医学知识库”项目特约《产业示范基地建设合作协议》；并与国家科技数据库龙头企业“万方数据”在“精准医疗”领域达成排他性《战略合作协议》。

参考文献

[1] Feng Chen, Xu-Dong Dai, Chang-Chun Zhou, et al. Integrated analysis of the fecal metagenome and serum metabolome reveals the role of gut microbiome-associated metabolites in the detection of colorectal cancer and adenoma. Gut 2021;0:1-11.doi:10.1136/gutjnl-2020-323476

[2] Yachida, S.et. al. (2019) Metagenomic and metabolomic analyses reveal distinct stage-specific phenotypes of the gut microbiota in colorectal cancer, Nature medicine. 25, 968-976.

[3] Pleguezuelos-Manzano, C., Puschhof, J., Rosendahl Huber, A. et al. (2020) Mutational signature in colorectal cancer caused by genotoxic pks+ E. coli. Nature 580,269–273.