参与者招募和样本收集
获取结直肠癌患者和健康对照的唾液样本进行后续分析。
从2023年8月至2024年2月招募49例CRC患者和50例健康对照，分为发现队列（35例CRC，36例HC）和验证队列（14例CRC，14例HC），收集术前唾液样本。
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整合Olink蛋白质组学和代谢组学鉴定结直肠癌唾液生物标志物
Identification of Salivary Biomarkers in Colorectal Cancer by Integrating Olink Proteomics and Metabolomics.
实验完整度
中研究包含发现队列和独立验证队列，采用Olink蛋白质组学、非靶向代谢组学、随机森林分析和ELISA验证，并构建逻辑回归诊断模型，但缺乏体外或动物模型的功能验证。
主要模型
CRC患者唾液样本 健康对照唾液样本 发现队列 独立验证队列
重点核对
筛选标准：MDG>1且文献报道的CRC生物标志物 ELISA验证的四个生物标志物：琥珀酸、L-蛋氨酸、GZMB、MMP12 逻辑回归模型：训练集21例CRC/20例HC，测试集9例CRC/9例HC 独立验证队列：14例CRC/14例HC ROC分析评估诊断性能
摘要
识别新的生物标志物对于结直肠癌的早期检测至关重要。唾液作为一种非侵入性样本，有望用于结直肠癌检测。在此，我们采用Olink蛋白质组学和非靶向代谢组学分析结直肠癌患者和健康对照的唾液样本，旨在鉴定结直肠癌唾液中的候选生物标志物。单变量和多变量分析揭示了16种差异表达蛋白和40种差异累积代谢物。通路富集显示差异表达蛋白主要涉及癌症转录失调、Toll样受体信号传导和趋化因子信号传导。代谢组学分析强调了氨基酸代谢物的显著变化，特别是在精氨酸生物合成、组氨酸代谢以及半胱氨酸和蛋氨酸代谢等通路中。随机森林分析和ELISA验证确定了四种潜在生物标志物：琥珀酸、L-蛋氨酸、GZMB和MMP12。使用逻辑回归开发了蛋白质-代谢物组合诊断模型，发现队列的曲线下面积为0.933（95%CI：0.871–0.996），验证队列为0.969（95%CI：0.918–1.000），有效区分结直肠癌患者与健康个体。总之，我们的研究确定并验证了一组非侵入性唾液生物标志物，可能改善结直肠癌筛查，并为临床结直肠癌诊断提供新的见解。
实验结论
提炼研究问题、关键发现与证据，快速把握文章的核心贡献。
- 研究问题
- 整合蛋白质组学和代谢组学能否识别唾液中的候选生物标志物，并构建多组学模型准确区分结直肠癌患者与健康个体？
- 核心机制
- 文中提及差异蛋白和代谢物涉及癌症转录失调、Toll样受体和趋化因子信号通路，以及氨基酸代谢；但未明确验证因果机制，仅讨论潜在关联。
- 主要证据
- 基于Olink蛋白质组学（16个DEPs）和非靶向代谢组学（40个DAMs）结合随机森林和ELISA验证，确定四个生物标志物；逻辑回归组合模型在发现队列和验证队列的AUC分别达0.933和0.969。
- 研究意义
- 该研究为CRC早期检测提供了一种新型非侵入性唾液生物标志物组合，可能改善临床筛查，但需外部队列进一步验证。
研究路径
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
Olink蛋白质组学分析
检测CRC患者和对照唾液中的蛋白质表达差异。
使用Olink Target 96免疫肿瘤学面板检测92种蛋白质，通过PEA技术定量，获取NPX值，进行差异表达分析。
非靶向代谢组学分析
鉴定CRC患者和对照唾液中的差异代谢物。
使用UHPLC-MS/MS进行非靶向代谢组学分析，经过PCA和OPLS-DA分析，筛选差异代谢物。
特征选择和生物标志物验证
从差异表达蛋白和代谢物中筛选核心生物标志物并进行验证。
利用随机森林进行特征选择，筛选出5个候选特征，随后通过ELISA在独立验证队列中验证四个生物标志物。
蛋白质-代谢物组合模型构建
构建并验证一个能准确区分CRC与HC的诊断模型。
使用逻辑回归基于ELISA验证的生物标志物构建组合模型，通过训练集和测试集评估性能，并进行LOOCV和独立验证。
研究方法
按研究目的归类文中使用的方法，便于定位所需技术。
相关性和网络分析
产品清单
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 唾液收集 | 唾液收集管 | Nest | -- |
| 蛋白质检测 | Olink Target 96免疫肿瘤学面板 | Olink Proteomics AB | -- |
| Signature Q100 | Olink Proteomics AB | -- | |
| 代谢组学样品制备 | 甲醇 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| 离心超滤装置 | PALL Corporation | -- | |
| 代谢组学检测 | Q-Exactive质谱仪 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| 超高效液相色谱系统（Dionex Ultimate 3000） | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| UPLC HSS T3色谱柱 | Waters | -- | |
| 甲酸铵 | Sigma-Aldrich | -- | |
| 甲酸 | Aladdin | -- | |
| 蒸馏水 | Watsons | -- | |
| ELISA验证 | 琥珀酸ELISA试剂盒 | Elabscience | E-BC-K902-M |
| 蛋氨酸ELISA试剂盒 | LabRe | LB00372B | |
| GZMB ELISA试剂盒 | Raybiotech | ELH-GZMB | |
| MMP12 ELISA试剂盒 | Raybiotech | ELH-MMP12 | |
| PDGF-BB ELISA试剂盒 | Raybiotech | ELH-PDGFBB |
关键环节
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 参与者选择 | 纳入/排除标准：CRC诊断、未治疗、无吸烟史等 阅读提示：Materials and Methods, Participants |
| 唾液采集 | 采集时间（上午9-11点）、禁食1小时、收集量（1mL） 阅读提示：Materials and Methods, Saliva Collection |
| Olink蛋白质组学 | 使用Olink Target 96面板，样本体积（1μL） 阅读提示：Materials and Methods, Proximity Extension Assay |
| 代谢组学 | 色谱、质谱条件、梯度洗脱程序 阅读提示：Materials and Methods, Metabolomics Detection |
| 生物标志物验证 | ELISA试剂盒品牌和货号 阅读提示：Materials and Methods, Enzyme-Linked Immunosorbent Assay |
| 诊断模型 | 训练/测试集划分比例（7:3），模型评估指标 阅读提示：Materials and Methods, Logistic Regression Model |