近日，中国科学院合肥物质院健康所医用光谱质谱研究团队采取糖酵解控制策略，通过气相色谱质谱（GC-MS）非靶向分析，发现用一种挥发性有机物（VOC）可以识别出肺癌细胞，该研究结果发表在 Scientific Reports 期刊上。

2022年我国肺癌新发106.06万例，死亡73.33万例，发病率和死亡率均位列全部恶性肿瘤首位。早期肺癌多无明显症状，临床上多数患者出现症状就诊时已属晚期，晚期肺癌患者整体5年生存率在20%左右；若能早诊早治，五年生存率可达90%以上。呼气测试具有大众易于接受等特点，有望用于肺癌的无创筛查。然而，肺癌的呼气VOC标志物迄今还没有达成共识。因此，开展细胞实验，确立肺癌细胞特征VOC，将为肺癌呼气标志物检测技术的开发提供科学基础和依据。

在前期开展肺癌患者呼气分析研究的基础上，考虑到糖酵解是癌细胞普遍存在的代谢过程，并且利用该代谢特征的正电子发射计算机断层成像（PET-CT）已用于肿瘤的临床诊断，为此，研究团队采取抑制糖酵解的方法，检测分析了三种肺癌细胞（A549, PC-9, NCI-H460）和正常肺上皮细胞（BEAS-2B）挥发性代谢物的变化特征，发现肺癌细胞释放的羟基丁酮升高了2.6——3.3倍，而正常肺细胞挥发出的该物质几乎没有变化，表明用一种VOC即羟基丁酮就可以识别肺癌细胞。此外，还通过阻断谷氨酰胺酵解等实验手段，研究了肺癌细胞代谢物羟基丁酮异常的生化机制。该项工作发展的控制糖酵解产生肺癌细胞特征VOC新方法，将为癌细胞的鉴别提供一种新方案。

本文第一作者为健康所博士生储雅静，通讯作者为葛殿龙博士后、陆燕副研究员和储焰南研究员。本工作得到了中国科学院合肥物质院院长基金“融合专项”等课题的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41598-024-67379-x

肺癌细胞识别与生化机制研究结果示意图