摘要：结直肠癌（CRC）是全球第三大常见恶性肿瘤及第三大癌症致死病因【1】。早期发现对提升生存率至关重要，早期CRC患者五年生存率可达91%【2】。尽管筛查手段不断进步，现有诊断方法在可及性和可靠性方面仍存在显著缺陷。传统筛查手段如结肠镜、粪便免疫化学检测、传统血清
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2025年05月24日 14:30四川
结直肠癌（CRC）是全球第三大常见恶性肿瘤及第三大癌症致死病因【1】。早期发现对提升生存率至关重要，早期CRC患者五年生存率可达91%【2】。尽管筛查手段不断进步，现有诊断方法在可及性和可靠性方面仍存在显著缺陷。传统筛查手段如结肠镜、粪便免疫化学检测、传统血清标志物CEA、CA19-9等受限于侵入性大、高成本或灵敏度特异性不足等问题【3, 4】。近年来，液体活检技术因能实现分子特征分析和动态监测而备受关注，循环肿瘤DNA检测尤其展现出捕捉肿瘤生物学动态变化的潜力。然而，基于超深度测序的基因组/表观基因组变异分析面临操作复杂、周期过长、成本高昂等临床转化障碍，循环肿瘤细胞检测也因分离技术难题尚未实现常规应用【5】。这些复杂检测方法受限于标准化流程缺失、操作繁琐和结果波动性大等问题，凸显临床亟需兼具特异性、稳定性和实践可行性的新型生物标志物。
细胞外囊泡（EVs）因能包裹蛋白质、核酸、脂质及代谢物等多种生物分子，成为液体活检的新兴方向【6】。通过微创采血获取的循环EVs可为疾病提供系统性信息，其中EV内蛋白质因不易降解的特性，在临床分析中更具可靠性。目前研究多聚焦于EV内非编码RNA在结直肠癌等肿瘤诊断中的作用，而EV来源蛋白质的潜力尚未被充分挖掘【7】。研究表明，肿瘤组织来源的EVs携载大量高特异性癌症相关蛋白，其中部分可释放入血液，但组织与血浆EV蛋白之间的关联机制尚未被有效用于生物标志物开发。若联合分析组织与血浆来源的EVs，或可通过互补筛选策略为结直肠癌诊断提供更全面的分子信息【8, 9】。
近期，复旦大学生物医学研究院和复旦大学附属中山医院的陆豪杰/杨欣荣/郭玮团队合作在Cell Reports Medicine杂志上发表了题为Integrative proteomic profiling of tumor and plasma extracellular vesicles identifies a diagnostic biomarker panel for colorectal cancer的研究论文。该研究开发的ColonTrack模型能够高效地识别早期结直肠癌患者，并且具有一定的术后监测能力，为结直肠癌的早诊和术后检测提供了有力工具。
本研究通过整合结直肠癌组织来源和血浆来源的细胞外囊泡蛋白质组数据，建立了多阶段验证的CRC早期诊断模型。该研究共纳入了超过千例的EV样本，采用4D-DIA蛋白质组技术对发现队列进行分析，分别在组织和血浆EV中鉴定到5000余种和2000余种蛋白质，构建了目前规模最大的CRC相关EV蛋白质组数据集。紧接着，通过交叉分析两类样本的差异表达蛋白，研究筛选出21个候选标志物进入验证流程。第一阶段使用PRM靶向质谱技术对21个蛋白进行初步验证，结合机器学习模型与DIA数据比对，最终确定6个核心蛋白（PSMC6、HNRNPK、CTTN、MYH9、NAP1L1和EIF3B）进入ELISA验证。实验结果显示，CTTN、HNRNPK和PSMC6三种蛋白在ELISA验证中表现出优异的诊断特异性，研究团队据此构建了基于随机森林算法的ColonTrack诊断模型。在多中心验证队列中，ColonTrack模型展现出卓越的临床诊断性能：内部与外部验证的AUC值均超过0.95，对早期CRC的检测灵敏度达95%以上。相较于传统标志物CEA和CA19-9，诊断效能显著提升；与新型标志物mSeptin-9（灵敏度≈90%）相比，在早期病例中灵敏度提高5个百分点。值得注意的是，研究特别设置了手术患者队列进行术后监测验证。对33例术前ColonTrack阳性患者的追踪显示，32例（97%）术后检测结果转为阴性，证实该模型可有效反映肿瘤负荷变化，具备术后监测的临床应用潜力。
本研究创新性地通过组织-血浆EV蛋白质组联合分析，建立了具有高灵敏度和特异性的CRC诊断模型。ColonTrack在早期诊断和术后监测方面的双重优势，为结直肠癌的全程管理提供了新的技术手段，其诊断性能优于现有临床标志物，展现了重要的转化医学价值。
复旦大学化学系博士生王骏、复旦大学附属中山医院检验科谷晨峥博士和复旦大学附属中山医院肝外科王鹏翔博士为论文的共同第一作者。复旦大学生物医学研究院陆豪杰教授、复旦大学附属中山医院杨欣荣教授及郭玮教授为本文的共同通讯作者。
参考文献
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来源：营养和医学
