國家癌癥中心中國醫(yī)學院科學院腫瘤醫(yī)院崔與頂級多組學技術團隊合作在消化道領域國際頂級期刊《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。這使針對結(jié)直腸癌的癌前病變和早期篩查成為可能。

近年來國內(nèi)結(jié)直腸癌的發(fā)病率和死亡率呈逐年遞增趨勢，嚴重威脅大眾的生命健康。據(jù)統(tǒng)計，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。從癌前病變進展到癌一般需要5～10 年的時間，因此，一種準確率高，可廣泛應用于早期結(jié)直腸癌篩查、腺瘤切除術后隨訪監(jiān)測的檢測方法，對于降低社會和個人的醫(yī)療負擔具有重要意義。國際科學團隊在Nature雜志上發(fā)表的多項研究表明結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展與特異菌群的富集顯著相關[2]，首次發(fā)現(xiàn)并明確腸道菌株特異代謝物介導菌群，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)直腸癌個體中，血清代謝物與腸道菌群的關系。相比糞便樣本,血液代謝組學研究可以更好的檢出進入循環(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的代謝物有關，依據(jù)建立的腸道菌群相關的血清代謝物模型進行檢測分析，可以精準判斷區(qū)分健康者、結(jié)直腸癌患者和腺瘤患者。本項研究結(jié)果表明，基于血清代謝物監(jiān)測腸道菌群狀態(tài)的改變，進而實現(xiàn)對于結(jié)直腸癌發(fā)生的早期預警[1]。

相比于臨床穿刺或者提取組織進行檢查，采取血液等非侵入性診斷手段具有更高的依從性。以美國癌癥早篩領域知名公司Freenome(累計融資5.076億美元)為代表，基于全面的多組學血液檢測平臺開發(fā)癌癥早期檢測手段，其技術路線將游離DNA、甲基化和蛋白質(zhì)的分析與先進的計算生物學和機器學習技術相結(jié)合，從而實現(xiàn)精準的癌癥早期檢測。與此同時在國內(nèi)，中精普康公司提前布局在對血清代謝物預測腸道菌群狀態(tài)來診斷早期疾病風險的技術方向。通過檢測血清中腸道“促瘤菌群”和“抑瘤菌群”直腸腫瘤相關代謝物的相對豐度變化進行模型分析，自主研發(fā)的早長靜®檢測，(CASM，一款無創(chuàng)、非侵入性血清質(zhì)譜檢測產(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模型，對血清中的腸道菌群結(jié)直腸腫瘤相關代謝物進行檢測分析，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%。驗證組AUC達到0.92，陽性預測值0.91。使得對結(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)，屬國家高新技術企業(yè)、中關村高新技術企業(yè)、金種子企業(yè)。公司專注于基于質(zhì)譜平臺的重大疾病早篩產(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)進度，產(chǎn)品規(guī)劃涵蓋I類、II類、III類產(chǎn)品，最終形成針對不同腫瘤的檢測試劑盒。

公司已獲得科技部“十三五”重點研發(fā)計劃支持的“疾病精準醫(yī)學知識庫”項目特約《產(chǎn)業(yè)示范基地建設合作協(xié)議》;并與國家科技數(shù)據(jù)庫龍頭企業(yè)“萬方數(shù)據(jù)”在“精準醫(yī)療”領域達成排他性《戰(zhàn)略合作協(xié)議》。

參考文獻

[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.

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