國(guó)家癌癥中心中國(guó)醫(yī)學(xué)院科學(xué)院腫瘤醫(yī)院崔巍教授與頂級(jí)多組學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)合作在消化道領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊《GUT》雜志發(fā)表題為“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”的原創(chuàng)研究[1]。

其工作不僅首次揭示結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展過程中腸道菌群與宿主血清代謝組的緊密聯(lián)系，而且基于腸道菌群相關(guān)血清代謝物，初步構(gòu)建早期結(jié)直腸癌和腺瘤的診斷模型。這使針對(duì)結(jié)直腸癌的癌前病變和早期篩查成為可能。

近年來國(guó)內(nèi)結(jié)直腸癌的發(fā)病率和死亡率呈逐年遞增趨勢(shì)，嚴(yán)重威脅大眾的生命健康。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有95%的結(jié)直腸癌是結(jié)直腸息肉演變而來，大多遵循“腺瘤—癌”序列。從癌前病變進(jìn)展到癌一般需要5～10 年的時(shí)間，因此，一種準(zhǔn)確率高，可廣泛應(yīng)用于早期結(jié)直腸癌篩查、腺瘤切除術(shù)后隨訪監(jiān)測(cè)的檢測(cè)方法，對(duì)于降低社會(huì)和個(gè)人的醫(yī)療負(fù)擔(dān)具有重要意義。國(guó)際科學(xué)團(tuán)隊(duì)在Nature雜志上發(fā)表的多項(xiàng)研究表明結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展與特異菌群的富集顯著相關(guān)[2]，首次發(fā)現(xiàn)并明確腸道菌株特異代謝物介導(dǎo)菌群，誘發(fā)腸道上皮腫瘤特異性基因突變指紋[3]。該研究系統(tǒng)揭示了結(jié)直腸癌個(gè)體中，血清代謝物與腸道菌群的關(guān)系。相比糞便樣本,血液代謝組學(xué)研究可以更好的檢出進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)并影響宿主的健康和代謝水平的菌群相關(guān)代謝物。研究發(fā)現(xiàn)腸道微生物的改變與血清中腸菌相關(guān)的代謝物有關(guān)，依據(jù)建立的腸道菌群相關(guān)的血清代謝物模型進(jìn)行檢測(cè)分析，可以精準(zhǔn)判斷區(qū)分健康者、結(jié)直腸癌患者和腺瘤患者。本項(xiàng)研究結(jié)果表明，基于血清代謝物監(jiān)測(cè)腸道菌群狀態(tài)的改變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于結(jié)直腸癌發(fā)生的早期預(yù)警[1]。

相比于臨床穿刺或者提取組織進(jìn)行檢查，采取血液等非侵入性診斷手段具有更高的依從性。以美國(guó)癌癥早篩領(lǐng)域知名公司Freenome（累計(jì)融資5.076億美元）為代表，基于全面的多組學(xué)血液檢測(cè)平臺(tái)開發(fā)癌癥早期檢測(cè)手段，其技術(shù)路線將游離DNA、甲基化和蛋白質(zhì)的分析與先進(jìn)的計(jì)算生物學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的癌癥早期檢測(cè)。與此同時(shí)在國(guó)內(nèi)，中精普康公司提前布局在對(duì)血清代謝物預(yù)測(cè)腸道菌群狀態(tài)來診斷早期疾病風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)方向。通過檢測(cè)血清中腸道“促瘤菌群”和“抑瘤菌群”直腸腫瘤相關(guān)代謝物的相對(duì)豐度變化進(jìn)行模型分析，自主研發(fā)的早長(zhǎng)靜®檢測(cè)，（CASM，一款無創(chuàng)、非侵入性血清質(zhì)譜檢測(cè)產(chǎn)品），采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)，結(jié)合自主研發(fā)專利GMSM腸道菌群代謝物多組學(xué)模型，對(duì)血清中的腸道菌群結(jié)直腸腫瘤相關(guān)代謝物進(jìn)行檢測(cè)分析，顯著提高了早期結(jié)直腸腫瘤及癌前病變的檢出率，其數(shù)千例樣本數(shù)據(jù)顯示敏感性94.2%，特異性92.5%。驗(yàn)證組AUC達(dá)到0.92，陽性預(yù)測(cè)值0.91。使得對(duì)結(jié)直腸腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)和癌前病變真正成為可能。

企業(yè)介紹

中精普康（北京）醫(yī)藥科技有限公司，成立于2016年05月，研發(fā)中心位于北京市昌平區(qū)，屬國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)、金種子企業(yè)。公司專注于基于質(zhì)譜平臺(tái)的重大疾病早篩產(chǎn)品的開發(fā)和研究，并將其轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品應(yīng)用于臨床。通過早篩來有效的發(fā)現(xiàn)腫瘤的存在以及提高腫瘤疾病的生存率，具有廣泛的臨床意義。結(jié)合公司產(chǎn)品特性及研發(fā)進(jìn)度，產(chǎn)品規(guī)劃涵蓋I類、II類、III類產(chǎn)品，最終形成針對(duì)不同腫瘤的檢測(cè)試劑盒。

公司已獲得科技部“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持的“疾病精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)知識(shí)庫”項(xiàng)目特約《產(chǎn)業(yè)示范基地建設(shè)合作協(xié)議》；并與國(guó)家科技數(shù)據(jù)庫龍頭企業(yè)“萬方數(shù)據(jù)”在“精準(zhǔn)醫(yī)療”領(lǐng)域達(dá)成排他性《戰(zhàn)略合作協(xié)議》。

參考文獻(xiàn)

[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.