實驗表明血漿代謝產物分析可以作為肺癌檢測篩查方法

最近，美國臨床腫瘤學會(ASCO)公布的研究結果顯示，通過“液體活組織檢查”，分析血液中游離DNA，或可檢測早期肺癌并可幫助肺癌患者選擇治療方案。早在其研究結果公布之前，就有研究者通過試驗發現通過人體內的血漿代謝產物分析，可以檢測和篩查肺癌檢測。

近年來，可用于液體活檢的生物標志物成為熱門，隨著基因組學、蛋白質組學、代謝組學等多種手段帶來了多樣化的生物標志物。美迪西可以為客戶提供代謝組學技術服務。

除了傳統的生物標志物，代謝組學主要研究的是作為各種代謝路徑的底物和產物的小分子代謝物，其樣品主要是血漿或者血清、尿液、唾液、以及細胞和組織的提取液，以及細胞和組織的提取液。主要技術手段是核磁共振儀（NMR）、液相色譜質譜聯用（LC-MS）、氣相色譜質譜聯用（GC-MS）、色譜（HPLC、GC）等。通過檢測一系列樣品的譜圖，再結合化學模式識別方法，可以判斷出生物體的病理生理狀態，基因的功能，藥物的毒性和藥效等，并有可能找出與之相關的潛在生物標記物。

研究者使用了質子核磁共振波譜對血漿進行了分析，將血漿分成了110個不同的波譜區域。這些區域分別代表不同的代謝產物。這個不同的波譜區域反應了不同代謝產物的不同濃度分布。研究者入組了233名肺癌患者以及226名非腫瘤患者作為對照組，分別檢測他們的血漿代謝產物分布，從而建立代謝產物波譜模型區分腫瘤患者及對照組患者。

驗證模型則入組了98名肺癌患者和89名非腫瘤患者。所有入組的肺癌患者由病理診斷為肺癌或者由經驗豐富的臨床醫師對患者的影像學以及各項檢測結果診斷為肺癌。對照組患者則為非腫瘤患者。排除標準為：1）抽血前空腹未夠6小時；2）空腹血糖超過200mg/dl；3）抽血當天早晨服用其他藥物；4）在5年內曾經患腫瘤疾病的患者。

實驗所建立的檢測模型可以準確地將78%的肺癌患者以及92%的對照組患者分組，該診斷方法的AUC為0.88。模型經過驗證后發現其敏感性為71%，其特異性為81%，驗證模型的AUC為0.84。結果發現肺癌患者的血漿中葡萄糖濃度增高而乳酸水平和磷脂水平則明顯下降。

然而，在亞組分析中，研究發現該檢測方法未能準確區分早期（Stage I）和晚期(Stage IV)的患者，然而對于Stage I和對照組的患者則可以明顯區分。另外，對于不同組織學類型的腫瘤來說，該診斷方法未能準確區分鱗癌和腺癌的患者。

從這個研究我們可以發現腫瘤細胞由于其無限增殖等特殊生理功能，因此其代謝功能和相關的代謝產物是和正常細胞不同的。腫瘤細胞由于無線增值，因此所需要的能量理論上較正常細胞多。

因此可能腫瘤細胞會分解更多患者體內的糖原從而使得患者血糖有不同程度的增高。另外，由于糖原的分解功能，患者體內的無氧酵解減弱，因此乳酸水平有著不同程度的下降。

研究腫瘤的代謝是目前另一個腫瘤研究的熱點，從糖代謝、脂代謝等不同代謝途徑對腫瘤細胞的生理機制進行研究能為我們提供更多防治腫瘤的信息和證據。而本次研究通過檢測腫瘤患者及非腫瘤患者血漿中的代謝產物從而建立了檢測模型用于區分腫瘤及非腫瘤患者。

從結果而言，該研究能比較準確的區分腫瘤患者，同時該模型的特異度也是令人滿意的。另外，由于只需要抽取患者的少量血液樣本則可進行檢測，因此相信該項檢測技術在臨床應用方面是比較容易被接受的。

然而，該模型還有需要改進和商榷的地方。由于該模型對患者的血漿血糖水平進行檢測，因此不能對一些存在著基礎代謝疾病的腫瘤患者起效。由于代謝病患者的體內代謝水平異常，可能會導致該檢測結果失效。