一种结直肠癌诊断生物标志物及其应用的制作方法

本发明属于代谢标志物分析及检测领域，具体涉及利用代谢组学筛选结直肠癌的生物标志物并用于结直肠癌的诊断，尤其涉及一种结直肠癌诊断生物标志物及其应用。

背景技术：

1、结直肠癌(colorectal cancer，crc)是作为世界最常见的癌症类型之一，具有高发病率和死亡率。据最新数据报道，2020年，估计全球范围内有超过190万例结直肠癌新发病例和超过93万例结直肠癌死亡病例，预计到2040年，结直肠癌负担将增加到每年320万例新发病例（增加63%）和160万例死亡病例（增加73%）。相比于2019年国家癌症中心发布的统计数据，结果发现我国结直肠癌发病率跃升至第二位，死亡率居第五位。crc已成为全球日益严峻的临床挑战，而早期诊断被认为是提高crc患者生存率的有效方法。

2、目前，临床上常用的结直肠癌筛查与诊断方法主要包括肛门指检、影像学检查、结直肠镜检查、粪便潜血、血液肿瘤标志物检测等方法。以上的检测方法主要分为侵入性与非侵入性检测，侵入性检测方法主要指结直肠镜检测，结合病理学组织切片，作为结直肠癌检测的金标准，该方法准确性较高，但具有侵入性、且容易造成并发症，导致患者依从性较低，且结直肠镜检查成本较高，资金高昂，不适用于大规模的高危人群筛查。非侵入性的检测方法主要包括影像学检查、肿瘤标志物检测等，影像学检查，包括ct扫描、mri（磁共振成像）和超声等影像学技术，用于观察结直肠肿瘤的位置和范围，可以直接提供结直肠肿瘤的详细信息，如位置、大小和扩散情况，但其无法检测到较小的病变，只能作为结直肠癌诊断的辅助手段，经初步筛查确诊为阳性后，仍需结肠镜检查进行最终诊断。肿瘤标志物检测，常用到例如cea（癌胚抗原）和ca199（糖类抗原199），但如cea并非肿瘤特异性抗原，而是肿瘤相关性抗原，常导致检测结果缺乏特异性，且检测结果容易受到生活习惯、饮食摄入和药物等因素的影响、因此，目前仅作为结直肠癌辅助诊断指标和疗效监测手段。因此，急切需要找到可以为检测crc的非侵入性检测手段带来更高准确度的新的生物标志物。

3、代谢组学作为一门新兴学科，近年来得到了巨大发展，尤其在疾病诊断领域得到了广泛研究与应用。代谢组学可以通过标准制备的血清、血浆、尿液等生物样本实现机体小分子代谢物的高通量检测，结合多元统计学分析，筛选差异显著的代谢标志物，将与疾病诊断与分型相关的一组代谢标志物，用于疾病的诊断与分型。基于代谢组学的疾病诊断方法相比于现有的方法，它具有非侵入性、微创性、以及较高的灵敏度与特异性，样本获取更加方便，在生物标志物的研究中具有广阔前景，虽然需要高度专业的技术和设备支持，数据分析复杂，且标准化程度相对较低，但这种方法可以明确结直肠癌的潜在分子机制，能够为早期和精确的预防、诊断和治疗结直肠癌提供方向，提高诊断的准确性，进一步提高结直肠癌患者的临床诊断效率和判断能力，有潜力成为早期诊断和预后评估的工具。

技术实现思路

1、本发明专利要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷与不足，基于代谢组学的方法，探寻结直肠癌代谢标志物，通过构建结直肠癌诊断模型预测结直肠癌，这有助于提高结直肠癌诊断的准确性，且适用于大规模的普通人群筛查，并有助于制定结直肠癌的预防和治疗措施。

2、通常，尿液和血浆中发现的代谢物种类存在显著差异。例如，尿液中能够检测到的尿素，血液中不存在，反观脂类和葡萄糖等能够在血浆中检测到的物质，并不能在尿液中检测到。即使有一些代谢物均存在于血浆和尿液中，但他们也不一定就能够成为结直肠癌诊断代谢标志物。本发明提供了一组可应用于尿液和血浆生物样本的代谢标志物，不仅样本获取方便，而且样本选择也具有多样性，因此，这一方法有潜力成为早期诊断和预后评估的工具。

3、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

4、本发明公开了一种结直肠癌诊断生物标志物，所述标志物包括：次黄嘌呤、辛二酸、l-犬尿氨酸和马尿酸。

5、优选的，所述标志物还包括：5-氨基乙酰丙酸、刺桐碱和甜菜碱。

6、优选的，所述标志物还包括：黄嘌呤、泛酸、正亮氨酸、n-甲酰基-l-蛋氨酸和胆碱。

7、优选的，所述标志物为标志物组合。

8、本发明公开了一种组合物，所述组合物包括：次黄嘌呤、辛二酸、5-氨基乙酰丙酸、黄嘌呤、泛酸、l-犬尿氨酸、正亮氨酸、刺桐碱、n-甲酰基-l-蛋氨酸、胆碱、马尿酸、甜菜碱。

9、本发明公开了所述的标志物在制备诊断结直肠癌的试剂中的用途。

10、优选的，所述诊断过程中采用的样本选自血清、血浆，血液、干血片、尿液、干尿片或体液。

11、本发明公开了所述的标志物在制备诊断结直肠癌的试剂盒中的用途。

12、优选的，所述诊断过程中采用的样本选自血清、血浆，血液、干血片、尿液、干尿片或体液。

13、本发明公开了一种诊断结直肠癌的试剂盒，所述试剂盒包括所述的标志物。

14、优选的，所述试剂盒还包括质控品或标准品。

15、与现有结直肠癌诊断的技术相比，本发明通过代谢组学方法筛选出代谢标志物，构建具有较高灵敏度与特异性的结直肠癌诊断模型，提供了一种非侵入性，且准确性较高的方法。

技术特征：

1.一种结直肠癌诊断生物标志物，其特征在于，所述标志物包括：次黄嘌呤、辛二酸、l-犬尿氨酸和马尿酸。

2.根据权利要求1所述的标志物，其特征在于，所述标志物还包括：5-氨基乙酰丙酸、刺桐碱和甜菜碱。

3.根据权利要求1所述的标志物，其特征在于，所述标志物还包括：黄嘌呤、泛酸、正亮氨酸、n-甲酰基-l-蛋氨酸和胆碱。

4.权利要求1-3任一所述的标志物在制备诊断结直肠癌的试剂中的用途。

5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于，所述诊断过程中采用的样本选自血清、血浆，血液、干血片、尿液、干尿片或体液。

6.权利要求1-3任一所述的标志物在制备诊断结直肠癌的试剂盒中的用途。

7.根据权利要求6所述的用途，其特征在于，所述诊断过程中采用的样本选自血清、血浆，血液、干血片、尿液、干尿片或体液。

8.一种诊断结直肠癌的试剂盒，其特征在于，所述试剂盒包括权利要求1-3任一所述的标志物。

9.根据权利要求8所述的试剂盒，其特征在于，所述试剂盒还包括质控品或标准品。

技术总结
一种结直肠癌诊断生物标志物及其应用。本发明基于代谢组学方法，利用结直肠癌患者和健康对照组的尿液样本，筛选获得12个尿液代谢标志物，次黄嘌呤、辛二酸、5‑氨基乙酰丙酸、黄嘌呤、泛酸、L‑犬尿氨酸、正亮氨酸、刺桐碱、N‑甲酰基‑L‑蛋氨酸、胆碱、马尿酸和甜菜碱，从这12种标志物中选择7种或4种同样具有较好的临床诊断意义，并进一步将所述标志物在验证组中进行了验证。将12个代谢标志物在血浆样本中区分健康对照组和结直肠癌组，也具有很好的诊断效果。本发明提供的代谢标志物可同时应用于尿液和血浆生物样本，不仅样本获取方便，而且样本选择也具有多样性，因此，有潜力成为早期诊断和预后评估的工具。

技术研发人员：李琰,文赫,史菲,何芸,于书棋,张涛,黄桂红,王娇娇,胡隽源
受保护的技术使用者：哈尔滨脉图精准技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29