日期:

2016年10月25日

来源：

华盛顿大学

摘要：

科学家们已经发现了一种快速，无创的方法，可以对大肠癌进行早期诊断。使用超高速技术，研究人员发现，在小鼠的粪便中存在一套癌前息肉分子。

在华盛顿州立大学和霍普金斯医学院的科学家们已经发现了一种快速，无创的方法，可以对大肠癌进行早期诊断。

使用超高速技术，研究人员发现，在小鼠的粪便中存在一套癌前息肉分子。

这种“代谢指纹”与小鼠和人类结肠肿瘤组织的变化相匹配，并在早期检测大肠癌的临床设置上，提出了一个潜在的新诊断工具。

华盛顿州立大学终身教授Herbert Hill和研究生Michael Williams，以及华盛顿州立大学分子生物科学的Raymond Reeves和约翰霍普金斯大学医学院的Linda Resar合作进行的这项研究。

在本月的蛋白质组研究杂志上报道了这一发现。

需要更好的筛选工具

大肠癌是世界范围内第二大常见的癌症。根据世界癌症研究基金会的调查，仅在2012年就有140万例新发病例。这是美国癌症相关死亡的第二大原因。

虽然早期检测是成功治疗的关键，大多数筛选试验都受制于有限的诊断能力或易用性。例如，结肠镜检查是一个已知的救星，但是十分昂贵对那些接受测试的人而言不那么有吸引力。

降低创伤性程序可以对此有所帮助。威廉姆斯说，比起通过结肠镜检查，更多的人愿意提供粪便样品。此外，结肠镜只能延伸到大肠内的有限距离，可能错失一些息肉。

“随着我们新的测试，它可能诊断发生在整个结肠中的癌症，”他说。

“嗅”出癌症

Hill和威廉姆斯利用离子迁移质谱技术发现结肠癌的分子指纹。离子迁移质谱技术是一种在全世界范围用来发现毒品与机场的化学药剂和炸药的传感器。近40年来，Hill一直是该领域的创新者。

在这种情况下，离子迁移质谱技术与超高效液相色谱法相结合。

研究人员首先确定了人类和小鼠的正常结肠组织的代谢产物。离子迁移质谱技术可以测量数百种代谢产物，如酶、脂肪、葡萄糖和氨基酸。

然后科学家们将人类癌变的结肠组织与模仿人类的研究小鼠的结肠息肉中所发现的产物，同正常的样本相比较。

在这两种情况下，科学家们发现，结肠癌引起脂肪代谢的显著变化，特别是对脂类和脂肪酸的影响。这些异常创造了一个人类和小鼠类似的分子指纹，Hill说。

粪便中的诊断性变化

接下来，Hill和威廉姆斯检查转基因小鼠与正常小鼠的粪便，来看在粪便中的分子指纹图谱是否一样。

离子迁移质谱技术确实能够发现许多在以前研究中的相同的代谢异常，可以清楚地分辨健康小鼠与患有结直肠癌小鼠之间的区别。

“粪便也不是完全相同的组织样本，但它与组织有很多相似的方面，”Hill说。“我们发现脂类和脂肪酸的变化，而氨基酸同样也发生了变化。”

具体来说，一类被称为溶血磷脂的重要脂肪变化剧烈，威廉姆斯说。

“这些类型的脂质是已知的，在癌症发展中十分重要，特别是与结直肠癌相关。”

所有这些都给予Hill和威廉姆斯鼓励，因为他们寻找一个更方便的方法来诊断大肠癌的早期阶段。

预警系统

“早期检测的优势是我们可以在癌症转移到身体的其他部位时确诊，”威廉姆斯说。“我们的研究结果代表了癌症的零阶段，息肉阶段——结肠癌可以检测的最早阶段。”

“令人兴奋的部分是能够看到在粪便上的差异，”Hill说。“这可以使用一种非创伤性的，更全面的大肠癌早期预警检测方法，但在它可以真正实现前，仍需要做大量的研究。”

如果得到资助，他们的下一步是评估人类粪便样本，看看分子指纹是否是存在于人的大肠癌。

Hill说，运行这些诊断测试所需的实验室设备已经在市面有售。