该项目针对消化道癌症的宿主及肠道菌群代谢标志物的发现与筛选，采用基于超高液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）的广泛靶向代谢组学方法，研究了消化道癌症患者血浆和血清中整体代谢物的变化特征，检测了消化道癌症组与正常组血液样本中的差异代谢物，分析了关键代谢通路，筛选了肠道菌群相关的潜在消化道癌症标志物，为实现消化道癌症及相关疾病诊疗代谢标志物的精准临床检测奠定了研究基础。

中南民族大学 王献教授 为项目负责人

武汉康圣达医学检验所 周勇团队 谈倩倩博士 刘杨茜为项目完成人之一

针对重点癌症精准检测的方法开发是国家政策支持的研究方向，也是国民健康和社会发展的重大需求。中国死亡率前五名的癌症中，有四个是消化道癌（肝癌、胃癌、食管癌、结直肠癌），引起科学界广泛的重视。肠道菌群与消化道疾病的发生、发展和治疗密切相关，基于菌群及宿主的关键代谢分子种类及含量变化的代谢组学研究，有助于更好地理解复杂的消化道疾病机理，筛选疾病代谢标志物，及揭示消化道疾病药物治疗的分子机制。

临床代谢组学是探索疾病的诊断生物标志物或药物靶点的一种策略，可以提供一个关于代谢紊乱或药物干预机制的整体情况，在一定程度上反映了人体生化代谢的功能和状态。

该项目采用广泛靶向代谢组学方法，通过UPLC-MS/MS技术检测了消化道癌症患者血浆和血清中整体代谢物的变化特征，筛选了潜在的消化道癌症标志物，及分析了肠道菌群代谢物对消化道癌症的影响。该项目的结题并不代表着研究工作的结束，目前仍在继续对更多临床样本进行代谢标志物分析与验证，项目成果有望应用于临床早期筛查和治疗预后评价。

本项目研究团队收集了中国30-71岁的结直肠癌和胃癌患者（包含临床分期Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期）的血液样本，收集同年龄区间、性别比例相匹配的参加体检的健康中国志愿者的血液样本。在研究中所有受试者都使用相同的样本收集方案，共86例样本。所有患者在样本采集前均未服用任何药物，排除健康对照组中任何患有炎症或胃肠道疾病的受试者。

项目采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-QTOF-MS/MS），并结合UPLC-MS/MS多重反应监测模式（MRM）对消化道癌症病人样本进行广泛靶向代谢组学分析，研究了消化道癌症临床病人血液样本的代谢全谱特征，采用统计学及生物信息学方法对健康组及疾病组的代谢组学数据进行建模分析及注释代谢物路径（图2）。通过定性定量分析健康对照组和肠癌组的代谢物，检测到237个差异代谢物，其中130个上调，107个下调；比较健康照组与胃癌组，检测到269个差异代谢物，其中108个上调，161个下调。通过差异代谢物KEGG数据库的富集通路分析，发现具有显著性的差异代谢物富集通路主要包括：嘌呤代谢、胆碱和脂肪酸代谢、氨基酸的代谢、花生四烯酸代谢和胆汁酸代谢。

该项目采用基于UPLC-MS /MS的广泛靶向代谢组学策略，研究了消化道癌症（肠癌及胃癌）患者的血液代谢物整体特征，筛选了正常组与疾病组的差异代谢物，发现了参与的关键代谢通路。项目将持续研究下去，研究成果有望应用于消化道癌症的早期筛查方案和治疗预后评估，为肠道菌群相关疾病的早期诊断与临床诊疗提供理论依据与技术手段。该项目的实施推动了质谱学方法从理论研究到实际应用的转化，加强了校企科研团队之间的紧密合作，有助于促进我省精准医疗行业的全面发展。