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目的： 大肠癌（CRC）是发展中国家死亡率上升的主要原因之一，位居男性最常见恶性肿瘤的第三位和女性中第二位。早期CRC患者的5年生存率明显高于晚期患者。人群筛查是减少CRC死亡率的一个重要的干预措施，可以降低CRC死亡率并改善患者的治疗反应及预后。虽然结肠镜检查仍然是诊断大肠癌和癌前病变的金标准，但是这种方法是具有侵入性的、昂贵的，并且会让患者不适，它仅可以作为一种在有经济基础的人群中的筛查试验。某些血清肿瘤标记物，如癌胚抗原（CEA）和粪便隐血试验（FOBT），已用于临床，但其敏感性和特异性较低，可靠性值得怀疑。目前可用的CRC筛查方法的局限性突显了寻找到有效的非侵入性的筛选方法的必要性，以实现CRC的早期诊断。 方法： 尿样选取2015年1月至2015年12月于汕头大学医学院第二附属医院进行治疗的大肠癌患者，纳入经组织病理学确诊、治疗前未行放疗或化疗、未使用抗生素、无上消化道及小肠病史和体征者共64例；另选取来自同期本院健康体检个体，纳入无肿瘤病史和体征、各项体检指标正常、未使用抗生素者为对照组，共40名。粪样选取肠腺瘤25例、早期（I/II期）大肠癌20例和正常组32例。采用400MHz1H-NMR检测尿样及粪样提取液代谢物，所得数据采用主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）进行模式识别分析，确定早期、晚期大肠癌分别和正常组的差异性尿液代谢物组与早期大肠癌、肠腺瘤及正常组的差异性粪样代谢物组，并且绘制受试者工作曲线(ROC)以评估其在大肠癌早期筛查诊断的临床价值。同时分析同时期18例食管癌尿液以验证大肠癌尿液特征性代谢物是否为其所特有。 结果： ⑴OPLS-DA可有效区分各期大肠癌与正常组的尿液上清液代谢物。与正常组相比，早期（I/II期）大肠癌中的特征性尿液代谢物包括升高的乙酰乙酸、谷氨酰胺、胍基乙酸、顺乌头酸、反乌头酸、同型半胱氨酸，及降低的胆碱、异柠檬酸、丙氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、肌酸酐、天冬氨酸、马尿酸、甲胺、二甲基砜。这些特征性代谢物涉及机体一些共同通路的改变，包括氨基酸代谢、糖酵解途径、三羧酸循环、尿素循环、胆碱代谢及肠道菌群代谢。早期大肠癌与食管癌尿液差异性代谢物存在明显差异，表明上下消化道恶性肿瘤尿液内含有差异性代谢物。多代谢物联合诊断模型，包括乙酰乙酸、谷氨酰胺、天冬氨酸和丙氨酸，比单代谢物的AUC、敏感性和特异性明显增高（AUC：0.933，敏感性：0.875，特异性：0.913）。⑵在正常组、肠腺瘤和早期大肠癌粪样上清液中代谢物发生变化，通过构建 OPLS-DA模型可有效区分正常组和肠腺瘤及I/II期大肠癌的粪便上清液代谢物：与正常组相比，肠腺瘤和早期大肠癌粪样中的短链脂肪酸（丁酸、醋酸、丙酸）、葡萄糖、谷氨酰胺及甘氨酸含量明显降低（p<0.05），而乳酸、谷氨酸及琥珀酸盐明显升高（p<0.05）。ROC显示，醋酸(1.92ppm)和琥珀酸盐（2.41ppm）在区分正常组和I/II期大肠癌的曲线下面积、敏感性及特异性均大于90％。 结论： 评估了CRC尿液样本中重要代谢变化，并为其他体液代谢组学提供了补充信息，为CRC的潜在的代谢机制的完整说明提供依据。