近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院健康所醫(yī)用光譜質(zhì)譜研究團(tuán)隊(duì)采取糖酵解控制策略，通過(guò)氣相色譜質(zhì)譜（GC-MS）非靶向分析，發(fā)現(xiàn)用一種揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）可以識(shí)別出肺癌細(xì)胞，該研究結(jié)果發(fā)表在?Scientific Reports?期刊上。

2022年我國(guó)肺癌新發(fā)106.06萬(wàn)例，死亡73.33萬(wàn)例，發(fā)病率和死亡率均位列全部惡性腫瘤首位。早期肺癌多無(wú)明顯癥狀，臨床上多數(shù)患者出現(xiàn)癥狀就診時(shí)已屬晚期，晚期肺癌患者整體5年生存率在20%左右；若能早診早治，五年生存率可達(dá)90%以上。呼氣測(cè)試具有大眾易于接受等特點(diǎn)，有望用于肺癌的無(wú)創(chuàng)篩查。然而，肺癌的呼氣VOC標(biāo)志物迄今還沒有達(dá)成共識(shí)。因此，開展細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，確立肺癌細(xì)胞特征VOC，將為肺癌呼氣標(biāo)志物檢測(cè)技術(shù)的開發(fā)提供科學(xué)基礎(chǔ)和依據(jù)。

在前期開展肺癌患者呼氣分析研究的基礎(chǔ)上，考慮到糖酵解是癌細(xì)胞普遍存在的代謝過(guò)程，并且利用該代謝特征的正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像（PET-CT）已用于腫瘤的臨床診斷，為此，研究團(tuán)隊(duì)采取抑制糖酵解的方法，檢測(cè)分析了三種肺癌細(xì)胞（A549, PC-9, NCI-H460）和正常肺上皮細(xì)胞（BEAS-2B）揮發(fā)性代謝物的變化特征，發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞釋放的羥基丁酮升高了2.6——3.3倍，而正常肺細(xì)胞揮發(fā)出的該物質(zhì)幾乎沒有變化，表明用一種VOC即羥基丁酮就可以識(shí)別肺癌細(xì)胞。此外，還通過(guò)阻斷谷氨酰胺酵解等實(shí)驗(yàn)手段，研究了肺癌細(xì)胞代謝物羥基丁酮異常的生化機(jī)制。該項(xiàng)工作發(fā)展的控制糖酵解產(chǎn)生肺癌細(xì)胞特征VOC新方法，將為癌細(xì)胞的鑒別提供一種新方案。

本文第一作者為健康所博士生儲(chǔ)雅靜，通訊作者為葛殿龍博士后、陸燕副研究員和儲(chǔ)焰南研究員。本工作得到了中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院院長(zhǎng)基金“融合專項(xiàng)”等課題的支持。

文章鏈接：https://doi.org/10.1038/s41598-024-67379-x

肺癌細(xì)胞識(shí)別與生化機(jī)制研究結(jié)果示意圖