肝癌是第三大最常见的癌症死亡原因，在世界范围内正变得越来越普遍。由于早期肝癌的无症状性，活检和影像学方法通常在中晚期发现肝细胞癌。由于许多其他良性肝病也可导致血清α-胎蛋白水平高，因此α-胎蛋白的敏感性和特异性有限。因此，在早期阶段具有较高敏感性和特异性的肝癌标志物是非常需要的。
由于代谢重组是癌症的重要标志，而肝脏是生命系统的代谢枢纽，因此从代谢角度研究肝细胞癌非常有用。作为一种非侵入性和非破坏性的方法，代谢组学提供了关于生物系统对内源性和外源性干扰的动态代谢反应的整体信息。因此,代谢组学分析可以帮助促进肝癌研究。
病例1门静脉血代谢产物变化分析(1）
代谢产物在肝细胞癌(HCC)的形成中起着重要作用。然而，大多数研究限于使用外周血，由于门静脉血液可及性差，外周血可能不能反映门静脉血液和肝脏的变化。因此，本研究对HCC患者和健康对照组进行了详细的代谢组学分析，以评估HCC患者的潜在病因和新的治疗靶点。
流程图显示了代谢组学分析和生物学验证所使用的方法(Liuet al。, 2021)
研究人员对门静脉和中心静脉血清、肝组织和粪便样本进行了深入的综合代谢组学分析，以确定与健康受试者相比的hcc相关代谢物。在所有收集的样本中标记了2799种代谢物，并在HCC患者中观察到代谢组的显著改变。作者比较了HCC患者和健康对照组的门静脉和中心静脉血清代谢谱，发现HCC患者门静脉中56种代谢物显著升高。研究人员进一步比较了肝细胞癌患者和健康对照组肿瘤组织和邻近非肿瘤组织中代谢物的改变。与邻近的非肿瘤组织和正常肝组织相比，肿瘤组织中共有116种代谢物显著改变。肝癌患者门静脉血清和肝组织中dl -3-苯乳酸、l -色氨酸、糖胆酸和1-甲基烟酰胺致病代谢物升高与肝功能损害和预后不良相关。肝细胞癌患者门静脉和粪便中亚油酸和苯酚水平均显著降低，且均显著抑制肝细胞增殖，提示其对肝细胞生长有抑制作用。
研究人员通过对血清、肝组织和粪便代谢物的综合代谢组学分析，揭示了HCC患者的代谢变化。该研究发现门静脉代谢产物增加和减少，表明它们在HCC的发展中起关键作用。
病例2 LC-MS/MS用于肝癌血清诊断标志物研究（2）
目前广泛使用的AFP(甲胎蛋白)对诊断不是很敏感，因此寻找肝细胞癌的早期诊断标志物很重要。尽管已经进行了许多研究，以从体液(血液和尿液)中确定新的有意义的生物标志物，用于HCC的诊断。然而，这些研究大多基于小样本。这些生物标记的面板受限于样本量和缺乏外部验证的人群。个体间生物背景的异质性较高。因此，大规模的研究尤为重要。
本研究共纳入6个临床中心临床研究的1488例研究对象，包括正常对照组、慢性乙型肝炎患者、肝硬化患者、HCC患者、胃癌患者(GSC)和肝内胆管癌(ICC)，收集入组患者血清样本进行非靶向LC-MS/MS代谢组学分析。
研究设计(Luo et al.， 2018)。
所有差异代谢产物的KDGG信号通路分析显示，hcc诱导的差异代谢产物主要参与胆汁酸合成、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢;色氨酸代谢;牛磺酸和亚牛磺酸代谢途径。
不同代谢产物与患者肝功能指标的相关性分析显示，几种胆汁酸水平与天冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶、总胆红素、直接胆红素、间接胆红素水平呈正相关，与总蛋白、白蛋白水平呈负相关。这些不同代谢物的水平与体重指数、AFP水平、年龄和性别无关。
资源
- 刘杰，耿伟，等(2022)。综合代谢组学特征鉴定改变的门静脉血清代谢组有助于人肝细胞癌。肠，71(6)，1203-1213。
- 罗P.，尹p .等(2018)。一项用于肝细胞癌早期检测的大规模、多中心血清代谢物生物标志物鉴定研究。中国生物医学工程学报，37(2)，339 - 344。