肿瘤-基质相互作用产生的代谢物特征作为潜在的无创生物标志物

《Cell Death Discovery》：Oncometabolite signatures from tumor-stroma crosstalk as potential non-invasive biomarkers

　　

摘要

肿瘤代谢是癌症进展中的关键因素，具有作为癌症检测的潜在预后和诊断工具的潜力。研究表明，患者特异性的间充质细胞在促进肿瘤生长或扩散方面表现出不同的行为：从非转移性结直肠腺癌中分离出的肿瘤相关成纤维细胞（TAFs）主要支持癌细胞的增殖，而从转移性腺癌中分离出的TAFs则促进癌细胞的迁移。对间质细胞分泌因子的体外分析发现，线粒体活性及特定代谢物的分泌变化与肿瘤与间质的相互作用密切相关。在鉴定出的肿瘤代谢物中，我们验证了19名结肠癌患者尿液样本中的氨基酸表达情况，以评估其作为诊断生物标志物的潜力。研究结果显示，这些肿瘤代谢物的表达存在患者特异性差异，与健康对照组有显著差异。单种代谢物在区分癌症患者和健康对照组方面的特异性、敏感性和准确率分别为93–100%、74–82%和84–89%。虽然未观察到假阴性结果，但9名患有各种炎症性疾病（包括憩室炎、阑尾炎和慢性胃炎）患者的尿液样本出现了假阳性结果。敏感性分析及t分布随机邻域嵌入（t-SNE）非线性降维技术显示，健康对照组、结肠癌患者和炎症患者的代谢物谱存在明显差异。总体而言，我们的发现表明，将这些肿瘤代谢物整合到生物标志物检测体系中，有望成为一种新型的无创工具，用于筛查癌症和炎症性恶性肿瘤的高风险个体。