近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院健康所團(tuán)隊(duì)開展食管癌類器官揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）研究，發(fā)現(xiàn)了一種癌細(xì)胞氣態(tài)標(biāo)志物，研究結(jié)果發(fā)表在美國化學(xué)會(huì)ACS期刊Analytical Chemistry上，并被選為supplementary cover封面文章。

人體代謝產(chǎn)生的VOC氣體活檢，或中醫(yī)聞診/嗅診，是通過氣味成分探測癌癥的方法，具有安全無創(chuàng)、使用便捷、接受度高等特點(diǎn)，也是腫瘤無創(chuàng)篩查領(lǐng)域備受關(guān)注的研究方向。以往通過臨床研究可以獲得食管癌患者樣本特征VOC，但這些臨床樣本特征VOC是否直接來自癌細(xì)胞代謝以及細(xì)胞代謝形成機(jī)制是什么，迫切需要開展體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究。

為此，研究團(tuán)隊(duì)利用食管癌細(xì)胞和正常細(xì)胞，除了常規(guī)貼壁2D單層培養(yǎng)以外，還構(gòu)建和培養(yǎng)了3D細(xì)胞球和類器官，并對他們代謝釋放的VOC進(jìn)行了氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）非靶向檢測和分析比較。結(jié)果顯示：在單層、球體、類器官狀態(tài)下，癌細(xì)胞釋放的2-甲基丁酸乙酯均顯著高于正常細(xì)胞。轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析表明，2-甲基丁酸乙酯上調(diào)可能與蛋白質(zhì)降解/吸收通路相關(guān)。

該工作不僅報(bào)告了食管癌細(xì)胞VOC標(biāo)志物，也給出了癌細(xì)胞代謝機(jī)制研究的目標(biāo)分子，為食管癌無創(chuàng)篩查與快速檢測技術(shù)的開發(fā)，提供了細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。未來，研究團(tuán)隊(duì)利用已建立的“細(xì)胞—類器官—?jiǎng)游铩恕毖芯矿w系，圍繞腫瘤氣體活檢、中醫(yī)聞診/嗅診，將系統(tǒng)深入地開展科學(xué)研究和技術(shù)攻關(guān)。

本工作第一作者為健康所2024級博士研究生鄭香雪，通訊作者為葛殿龍博士后和儲(chǔ)焰南研究員，該研究得到了中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院院長基金專項(xiàng)、中國科學(xué)院合肥腫瘤醫(yī)院科研項(xiàng)目等課題支持。

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5c01323

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