近日，中国体育彩票app下载附属龙华医院中医肿瘤研究所陈文连团队联合南通市肿瘤医院金晓霞和刘雷团队针对食管鳞癌开展的一项血清代谢组学研究最新成果“New Metabolic Alterations and Predictive Marker Pipecolic Acid in Sera for Esophageal Squamous Cell Carcinoma”发表于《Genomics, Proteomics & Bioinformatics》。

食管癌是一类在全球发病率排第九、致死率排第六的恶性肿瘤。我国是食管癌发病大国，并且在组织分型上，我国约90%的食管癌病例为食管鳞癌（Esophageal squamous cell carcinoma，ESCC）。去年，陈文连研究员联合南通市肿瘤医院王伟团队和香港浸会大学贾伟团队，开展了ESCC的多组学研究，深入解析了ESCC的分子新特征，并发现了系列潜在治疗新靶点（Clinical and Translational Medicine, 2021, PMID：34586744）。

但是，目前还存在另外一个突出的临床问题：ESCC患者在早期阶段缺乏简单且有效的筛查手段，因此大多数患者初诊时即处于进展期，这是导致患者预后不良的一个重要因素。已有研究报道肿瘤患者的外周血中存在异常表达的代谢产物，这些代谢物可用于肿瘤的诊断、以及用于疗效和预后的评估。因此，开展ESCC患者血清代谢谱的深入研究，有望鉴定和发现用于预测ESCC发生的新型生物标志物，以期提供ESCC的新型早期筛查手段。  

首先，该研究团队在研究中收集了同一个ESCC患者队列（n = 34）在术前和术后的空腹血血清标本，以及性别年龄匹配的健康志愿者（HC，n = 34）的空腹血血清标本，并开展血清代谢组学检测和分析。与HC组相比，ESCC患者术前血清中共有58个代谢物的水平发生显著改变。结合ESCC患者术后的血清代谢组学数据分析发现，这58个代谢物中的12个，与ESCC肿瘤存在密切相关性：手术切除肿瘤后，患者血清中的这些代谢物向健康对照方向发生显著回复。该研究成果不仅为西医治疗ESCC、同时也为中医药治疗ESCC提供了新型的疗效标志物。

接着，研究获得一个非常有意思的发现：患者术后需要接受禁食和肠外营养支持，这两个处置因素可明显扰动ESCC患者的血清代谢谱。我们注意到，肠外营养液中只有一个碳水化合物——葡萄糖，但是患者术后血清中却有一组碳水化合物代谢物（n = 10）的水平出现了显著升高。另外，肠外营养液富含20种氨基酸，但是患者术后血清中却只有2种氨基酸浓度显著升高。这些结果表明，ESCC患者术后需要大量的碳水化合物，而肠外营养液中的其他成分可能被患者利用并转化生成这些所需的代谢物。值得注意的是，患者术后血清中显著上升的两种氨基酸——缬氨酸和蛋氨酸，是人体的必需氨基酸，分别对胰腺癌生长和肺癌细胞的干性至关重要。而目前的肠外营养液中富含这两种促癌氨基酸。因此，我们的研究为减少这两种促癌氨基酸的含量、优化肠外营养液中的营养配比提供了科学依据。此外，术后禁食和肠外营养引起的代谢紊乱对ESCC患者的预后转归是否有影响，有待进一步研究。

该研究还利用致癌物诱导并构建ESCC小鼠模型，获取了正常对照小鼠、食管异形增生（癌前病变）小鼠和ESCC癌变小鼠的血清标本并开展代谢组学研究，阐述食管从正常、到异形增生、再到ESCC癌变过程中血清代谢谱的渐进式改变。发现了小鼠和人类之间变化一致的ESCC肿瘤相关血清代谢物，包括哌啶酸（Pipecolic acid，一种非典型氨基酸）、1-油酰甘油（1-Oleoylglycerol）和亚磷酸（Phosphoric acid）。ROC曲线分析显示，血清哌啶酸可以准确区分正常小鼠和癌前病变小鼠，因此，该代谢物是一个可预测ESCC发生的新型生物标志物。进一步研究发现该代谢物可帮助ESCC细胞对抗氧化应激诱导的DNA损伤和细胞周期阻滞，以支持细胞在不利条件下的存活。研究结果表明，血清哌啶酸可能参与驱动ESCC的发生。

综上，该研究发现了一组12个ESCC肿瘤密切相关的血清代谢物，这组标志物有望用于西医和中医治疗中的疗效监测。同时，研究为优化ESCC患者的肠外营养液组分配比提供了重要的科学证据。另外，研究发现哌啶酸在帮助ESCC细胞维持氧化还原平衡、促进细胞在不利条件下的存活过程中发挥重要作用，提示血清哌啶酸是一个可预测ESCC发生的新型生物标志物。

南通市肿瘤医院刘雷，龙华医院吴佳，以及南通市肿瘤医院施民新为本文共同第一作者。龙华医院陈文连、南通市肿瘤医院金晓霞和龙华医院金星为本文的共同通讯作者。（科技处、龙华医院）