用于检测结直肠癌、肺癌和卵巢癌的复合蛋白质组学和代谢组学血浆生物标志物

背景：结直肠癌（CRC）、肺癌（LuCa）和卵巢癌（OvCa）的早期检测迫切需要灵敏且特异的血液生物标志物。目前的血液检测通常需要与其他临床方法结合使用，才能达到足够的诊断性能。近期在癌症患者血浆分子谱分析方面的进展为改进无创筛查提供了潜力。本研究旨在识别用于早期癌症检测的复合蛋白质组学和代谢组学血浆生物标志物，其性能需超过目前FDA批准的用于CRC、LuCa和OvCa的血液和粪便诊断检测方法。方法：在一项使用U-CAN和EpiHealth生物样本库样本的病例对照研究中，我们测量了818名确诊的CRC、LuCa和OvCa患者、119名相应器官非恶性疾病患者以及1,129名健康个体的血浆中165种蛋白质和244种代谢物的水平。我们对所有最多包含4种蛋白质和代谢物的组合进行了ROC所有截断值的详尽搜索，并实施了措施以最小化跨队列比较的影响。最终，我们将候选生物标志物的性能与FDA批准的临床癌症检测血液检测方法进行了基准比较。使用公开可用的数据集进行了外部验证。结果：我们发现了由2-4种蛋白质组成的生物标志物，能够分别将每种肿瘤类型的病例与健康对照区分开来，其ROC AUC分别为：CRC：CEACAM5、FLT1、IL19、铁蛋白（AUC 0.89）；LuCa：FNDC5、MDK、PLAUR、CEACAM5（AUC 0.91）；OvCa：MUC16/CA125、PLG（AUC 0.97）。这些生物标志物的诊断性能与现有检测方法（如Epi proColon（AUC 0.82）和Cologuard（AUC 0.93））相当，在某些情况下甚至更优。代谢物对肿瘤分期区分具有信息价值，特别是在LuCa和OvCa中。在CancerSeek数据集中的外部验证显示，生物标志物性能具有高度一致性。结论：本研究中识别的复合蛋白质生物标志物为常见肿瘤类型的检测、分期和鉴别诊断提供了新的机会。代谢物在肿瘤分期方面比早期检测更具相关性。数量有限但性能良好的分析物使得在临床诊断中具有成本效益的实施成为可能，值得进一步评估。补充信息：在线版本包含补充材料，可在10.1186/s12943-026-02654-1获取。