血清挥发性有机化合物在食管癌诊断中的临床价值｜临床研究

作者：刘琦 桂心茹 王毅峰 尚子淇 张欣 张义食管癌是消化道系统最常见的恶性肿瘤之一，国际癌症研究机构制定的 GLOBOCAN 2020 统计数据显示，2020年全球估计有604 000例新发病例和544 000例食管癌相关病例死亡，总体死亡率位于癌症相关死亡原因的第6位。同时世界上近50%的食管癌发生在我国，最新数据显示，食管癌在我国的发病率位居第6位，死亡率位居第5位。虽然近年来有缓慢降低的趋势，但因食管癌对人类健康的危害性很大，总体的疾病负担依然很重。挥发性有机化合物(VOCs)作为人体代谢产物的重要组成部分,可以通过不同分泌物产生，这些生成的VOCs可以通过气相色谱-质谱（GC-MS）、气相色谱-离子迁移率光谱法（GC-IMS）、电子鼻（E-Nose）甚至训练有素的嗅探犬来检测。研究发现，肿瘤细胞与健康人群所产生的VOCs存在差异，因此探索癌症患者代谢物所产生的差异VOCs显得尤为关键，以此可以用作区分两组人群的诊断工具。故本研究选取2022年3~6月山东大学齐鲁医院胸外科诊断为食管癌的患者20例作为研究组，年龄44~84岁，平均（52.5±7.03）岁。采用GC-IMS检测比较食管癌患者与对照组人群血清样本顶空瓶中的VOCs，探讨其作为食管癌诊断标志物的可行性。研究主要得出了以下几个结论：（1)在食管癌患者及健康人群中收集和检测VOCs是可行的。（2)食管癌患者与健康人群相比，某些血清VOCs的表达存在差异。（3)血清VOCs检测是筛查人群中食管癌患者的一种有前景的无创性诊断工具。在此之前，已有研究结果证明了GC-IMS在肿瘤诊断方面的可行性。我们团队已经证明胆汁中的VOCs有鉴别胆囊癌与良性胆道病变患者的潜力。基于尿液VOC谱，GC-IMS和GC-TOF-MS方法均可以在膀胱癌、前列腺癌和非癌性样本之间建立相互依赖性。Daulton等采用气相色谱-离子迁移率光谱法(GC-IMS)测试了45例胰腺导管腺癌和33名健康人尿液的代谢组学后发现4种VOCs在这两组间的显著差异。Bannaga等利用GC-IMS和GC-TOF-MS分析尿液VOCs谱，结果显示可以很好的将肝细胞癌与非癌患者区分出来。在本研究中，我们进行了初步分析，以评估GC-IMS在食管癌诊断中的使用。GC-IMS具有很强的复杂组分分离能力，离子迁移光谱的超高灵敏度可检测10-9的痕量挥发物。同时，与传统方法比较检测时间明显缩短，显著提高了检测操作的简单性、检测的时间和效率。本研究中鉴定出7种与食管癌相关的特异性VOC分子，其中有些也被建议作为其他疾病潜在的生物标志物。其中2-ethyl-1-hexanol在肺癌、结直肠癌和前列腺癌患者中检测到的VOCs与对照人群存在差异。另有研究发现，Cyclohexanone与结直肠癌、乳腺癌和肺癌有关，但具体的VOC产生机制尚未明确。由于研究样本量很小，因此很难避免偏倚，应进行大样本量和多中心研究，以进一步证明现有数据。目前，食管癌的诊断主要取决于疾病的临床表现、内镜及影像学检查，缺乏有效的肿瘤标志物进行筛查。本研究鉴定的挥发性有机化合物中，(E)-3-hexen-1-ol在食管癌诊断方面AUC曲线下面积达到0.923，敏感度和特异度分别为85%、95%。我们认为血清中的VOCs有潜力成为食管癌早期诊断的新型标志物。综上所述，本研究为VOC分析在食管癌中的应用提供了依据，使其可用于食管癌的早期诊断，具有极为广阔的应用前景。题图 | veer.com编辑 | 张宁原文以《血清挥发性有机化合物在食管癌诊断中的临床价值》为题发表在《临床实验室》杂志2022年7月刊专题“恶性肿瘤实验室诊断”-「临床研究」版块
（责任编辑：dawenwu）