血液与粪便代谢组学联手，破译肠癌早期诊断密码

从结肠腺瘤到浸润性癌，平均历时10-15年，但现有筛查手段对<1 cm息肉灵敏度不足，且依从性低。能否用“一管血+一抔粪”捕捉癌变信号？最新在Cancer Cell发表题为“Integrative plasma and fecal metabolomics identify functional metabolites in adenoma-colorectal cancer progression and as early diagnostic biomarkers”的研究文章，研究团队首次整合血浆与粪便代谢组，识别出6类功能性代谢物，不仅驱动腺瘤-癌序贯进展，更可提前18个月预测癌变风险，为结直肠癌（CRC）早诊和精准干预打开新窗口。

通过对健康人群、腺瘤患者和结直肠癌患者进行对比，研究人员描绘出了一幅清晰的代谢紊乱地图：

一、血浆-粪便“代谢进展轴”：

共鉴定1366种血浆代谢物、986种粪便代谢物；跨基质共富集到6大类功能性代谢物驱动腺瘤→癌转化： ① 胆汁酸类（DCA、LCA↑） ② 短链脂肪酸（丁酸↓） ③ 色氨酸代谢物（吲哚-3-乳酸↓） ④ 多胺类（精胺、腐胺↑） ⑤ 脂质过氧化产物（4-HNE↑） ⑥ 硝基-氨基酸（NO₂-Tyr↑）

二、机制验证：

1、无菌小鼠+人源化菌群：移植高胆汁酸表型菌群→血浆DCA升高2.1倍，结肠上皮DNA氧化损伤标记物8-OHdG↑1.7倍，肿瘤数目↑；

2、类器官+CRISPR：胆汁酸暴露使APCMin类器官ROS爆发，敲入NOX1抑制剂可阻断DNA氧化，证实“DCA-ROS-突变”轴；

3、色氨酸代谢：吲哚-3-乳酸↓导致AHR信号减弱，上皮屏障蛋白Claudin-1下调，细菌易位增加，促炎微环境形成。

三、早诊性能：

1、Panel构建：选取血浆4种+粪便3种代谢物（DCA、丁酸、吲哚-3-乳酸、4-HNE等）组成“CRC-Met7”模型；

2、AUC值：腺瘤 vs 健康：0.87（95%CI 0.82-0.92）；早期CRC vs 腺瘤：0.91（0.86-0.95）；前瞻性验证：提前18个月预测癌变，AUC仍达0.84；

3、灵敏度/特异度：7-代谢物panel在≥90%灵敏度下，特异度为81%，优于现有CEA+FIT联合（AUC≈0.72）。

四、菌-代谢物互作：

1、血浆DCA升高与Bacteroides coprocola丰度正相关（r=0.68）；

2、粪便丁酸下降与Faecalibacterium prausnitzii缺失负相关（r=-0.61）；

3、靶向富集F. prausnitzii+低DCA饮食干预小鼠，肿瘤负荷减少42%，提示可逆性。

研究用跨基质、跨学科、跨物种的证据链，首次把“血浆+粪便代谢组”推向前沿早诊高地，让结直肠癌的精准预防真正迈入“代谢物时代”。对于高危人群而言，未来或许只需一次常规体检，就能通过这组小小的分子信号，提前一年半“看见”肿瘤的脚步，并及时按下暂停键。

参考资料：Integrative plasma and fecal metabolomics identify functional metabolites in adenoma-colorectal cancer progression and as early diagnostic biomarkers.（10.1016/j.ccell.2024.07.005）