结直肠癌早期辅助诊断的代谢标志物及其应用

本发明属于生物医学，涉及结直肠癌早期辅助诊断的代谢标志物及其应用。

背景技术：

1、结直肠癌是全球第三大常见恶性肿瘤之一。据国际癌症研究中心最新数据统计，全球每年有结直肠癌新发病例193万例，结直肠癌死亡病例94万例。在我国，结直肠癌的发病率和死亡率已分别跃居恶性肿瘤第二和第四位，新发病例从2015年的38.8万增加到了2020年的55.5万，正以每年7.4％的速度快速攀升。此外，结直肠癌的发病率和死亡率呈年轻化趋势，给社会和家庭造成沉重负担。有效遏制结直肠癌发病趋势、降低其死亡率，是实现《“健康中国2030”规划纲要》中“总体癌症5年生存率提高15％”的关键。

2、由于结直肠癌起病隐匿，85％的患者临床诊断时已处于中晚期，疗效不佳，晚期患者五年生存率不足15％。相比较，结直肠癌早期患者的五年生存率可达90％以上。因此，通过人群筛查及时发现并清除早癌和癌前病变，是降低结直肠癌发病率和死亡率的重要措施。然而，目前结直肠癌的筛查手段主要包括粪便潜血试验和肠镜检查，前者特异性较差，发现早癌和癌前病变的灵敏度也不足(文献报道低于40％)，后者则具有一定的侵入性而给受检者带来痛苦，依从性不高，同时需要饮食和肠道准备，费时费力，更有可能伴随并发症(出血和穿孔等)。此外，血清肿瘤标志物如cea、ca19-9等对结直肠癌早期诊断的灵敏度和特异度均不佳(文献报道低于20％)，仅适用于结直肠癌临床诊疗监测。因此需要非侵入性、灵敏度和特异度高的新方法来提高结直肠癌的早期发现能力。

3、代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后兴起的一个新的组学技术，可对生物体内参与生化反应的成千上万中间产物及终产物进行定量分析，在病因学、诊断学、生物功能研究及药物研发等领域应用广泛。与其他组学研究方法相比，代谢组学具有以下优势：①代谢组处于生命网络调控的下游，反映的特征更接近于疾病表型的改变；②基因和蛋白表达在功能水平上的微小变化可通过代谢物得到放大，代谢物的检测更易发现导致疾病的关键分子事件；⑤其测定的样品可以是生物体液(如血液、尿液等)，容易获得、易于推广。因此，代谢组学技术有助于发现结直肠癌早期事件，鉴定具有人群应用价值的生物标志物，以提高结直肠癌早诊水平。

4、既往结直肠癌的血浆代谢组学研究局限于样本量较小或者缺乏外部验证，且少有研究癌前病变患者的代谢标志物，导致转化应用方面缺乏高质量的理论和技术支撑。因此，来源于高质量的人群样本资源、纳入结直肠癌和癌前病变患者、应用非靶向研究策略，系统筛选并外部验证结直肠癌和癌前病变的辅助诊断标志物，这对于实现我国结直肠癌发病率和死亡率的双降具有重要意义。

技术实现思路

1、针对上述不足，本发明提供一类辅助结直肠癌早诊的血浆代谢物及其应用。该方法可应用于检测结直肠癌早诊相关的新生物标志物。

2、本发明技术方案如下：

3、本发明的第一个目的是提供一种与结直肠癌和/或结直肠癌前病变相关的标志物组合，所述标志物组合为以下16种化合物中的一种或多种的组合：

4、(9s,10e,12z,15z)-9-羟基-10,12,15-十八碳三烯酸

5、鼠草尾酸

6、二酰基甘油三甲基高丝氨酸(2:0/20:1)

7、溶血磷脂酰胆碱(19:0)

8、溶血磷脂酰肌醇(18:0/0:0)

9、茉莉酸甲酯

10、3,4-二羟基苯甲酸

11、2-羟基呫吨酮

12、神经酰胺(d14:2/13:1)

13、4-甲基-2-氧代戊酸

14、酰基肉碱(18:3)

15、棕榈酰乙醇酰胺

16、植物鞘氨醇

17、磷脂酰肌醇(16:0/18:3)

18、14-羟基类固醇

19、硫苷脂(d29:1)。

20、进一步的，与结直肠癌相关的标志物组合为以下10种化合物中的一种或多种的组合：

21、(9s,10e,12z,15z)-9-羟基-10,12,15-十八碳三烯酸

22、鼠草尾酸

23、二酰基甘油三甲基高丝氨酸(2:0/20:1)

24、溶血磷脂酰胆碱(19:0)

25、溶血磷脂酰肌醇(18:0/0:0)

26、茉莉酸甲酯

27、3,4-二羟基苯甲酸

28、2-羟基呫吨酮

29、神经酰胺(d14:2/13:1)

30、4-甲基-2-氧代戊酸。

31、进一步的，与结直肠癌前病变相关的标志物组合为以下7种化合物中的一种或多种的组合：

32、(9s,10e,12z,15z)-9-羟基-10,12,15-十八碳三烯酸

33、酰基肉碱(18:3)

34、棕榈酰乙醇酰胺

35、植物鞘氨醇

36、磷脂酰肌醇(16:0/18:3)

37、14-羟基类固醇

38、硫苷脂(d29:1)。

39、进一步的，所述结直肠癌前病变为进展期腺瘤。

40、本发明的第二个目的是提供检测前述的标志物组合的产品在制备结直肠癌和/或结直肠癌前病变诊断和/或风险预测制品中的应用。

41、进一步的，所述标志物组合来源于血浆。

42、本发明的第三个目的是提供前述的标志物组合在筛选治疗和/或缓解结直肠癌和/或结直肠癌前病变的药物中的应用。

43、进一步的，所述标志物组合来源于血浆。

44、本发明的第四个目的是提供前述的标志物组合在制备用于结直肠癌和/或结直肠癌前病变诊断和/或风险预测的检测试剂盒中的应用。

45、进一步的，所述标志物组合来源于血浆。

46、本发明还保护检测以下10种化合物中的一种或多种的组合的产品在制备结直肠癌诊断和/或风险预测制品中的应用：

47、(9s,10e,12z,15z)-9-羟基-10,12,15-十八碳三烯酸

48、鼠草尾酸

49、二酰基甘油三甲基高丝氨酸(2:0/20:1)

50、溶血磷脂酰胆碱(19:0)

51、溶血磷脂酰肌醇(18:0/0:0)

52、茉莉酸甲酯

53、3,4-二羟基苯甲酸

54、2-羟基呫吨酮

55、神经酰胺(d14:2/13:1)

56、4-甲基-2-氧代戊酸。

57、本发明还保护以下10种化合物中的一种或多种的组合在筛选治疗和/或缓解结直肠癌的药物中的应用：

58、(9s,10e,12z,15z)-9-羟基-10,12,15-十八碳三烯酸

59、鼠草尾酸

60、二酰基甘油三甲基高丝氨酸(2:0/20:1)

61、溶血磷脂酰胆碱(19:0)

62、溶血磷脂酰肌醇(18:0/0:0)

63、茉莉酸甲酯

64、3,4-二羟基苯甲酸

65、2-羟基呫吨酮

66、神经酰胺(d14:2/13:1)

67、4-甲基-2-氧代戊酸。

68、本发明还保护以下10种化合物中的一种或多种的组合在制备用于结直肠癌诊断和/或风险预测的检测试剂盒中的应用：

69、(9s,10e,12z,15z)-9-羟基-10,12,15-十八碳三烯酸

70、鼠草尾酸

71、二酰基甘油三甲基高丝氨酸(2:0/20:1)

72、溶血磷脂酰胆碱(19:0)

73、溶血磷脂酰肌醇(18:0/0:0)

74、茉莉酸甲酯

75、3,4-二羟基苯甲酸

76、2-羟基呫吨酮

77、神经酰胺(d14:2/13:1)

78、4-甲基-2-氧代戊酸。

79、本发明还保护检测以下7种化合物中的一种或多种的组合的产品在制备结直肠癌前病变诊断和/或风险预测制品中的应用：

80、(9s,10e,12z,15z)-9-羟基-10,12,15-十八碳三烯酸

81、酰基肉碱(18:3)

82、棕榈酰乙醇酰胺

83、植物鞘氨醇

84、磷脂酰肌醇(16:0/18:3)

85、14-羟基类固醇

86、硫苷脂(d29:1)。

87、本发明还保护以下7种化合物中的一种或多种的组合在筛选治疗和/或缓解结直肠癌前病变的药物中的应用：

88、(9s,10e,12z,15z)-9-羟基-10,12,15-十八碳三烯酸

89、酰基肉碱(18:3)

90、棕榈酰乙醇酰胺

91、植物鞘氨醇

92、磷脂酰肌醇(16:0/18:3)

93、14-羟基类固醇

94、硫苷脂(d29:1)。

95、本发明还保护以下7种化合物中的一种或多种的组合在制备用于结直肠癌癌前病变诊断和/或风险预测的检测试剂盒中的应用：

96、(9s,10e,12z,15z)-9-羟基-10,12,15-十八碳三烯酸

97、酰基肉碱(18:3)

98、棕榈酰乙醇酰胺

99、植物鞘氨醇

100、磷脂酰肌醇(16:0/18:3)

101、14-羟基类固醇

102、硫苷脂(d29:1)。

103、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

104、1、本发明采用严密筛选、验证和评价体系，基于两阶段的病例对照研究设计，纳入较大样本的结直肠癌患者、进展期腺瘤患者及健康对照，独立筛选并验证了结直肠癌早期辅助诊断的无创生物标志物，避免了假阳性结果，结果真实可靠。

105、2、本发明表明特定的血浆代谢物可作为一种新型的生物标志物，对于癌前病变的诊断灵敏度(>80％)显著高于目前临床常用的初筛技术，包括多靶点粪便dna检测试剂盒(文献报道的灵敏度42％)和粪便隐血试验(文献报道的灵敏度40％)，对结直肠癌的早期诊断具有重要价值。