在全球結(jié)直腸癌發(fā)病率持續(xù)攀升的今天，早期篩查是降低死亡率的關(guān)鍵。然而，現(xiàn)有篩查手段存在明顯痛點(diǎn)：結(jié)腸鏡檢查雖為“金標(biāo)準(zhǔn)”，卻因其侵入性導(dǎo)致人群依從性低；而廣泛使用的糞便免疫化學(xué)測(cè)試（FIT）雖便捷，但對(duì)癌前病變，尤其是晚期腺瘤（AA）的檢出敏感性很低（僅10-40%），致使大量患者錯(cuò)失早期干預(yù)窗口。

8月11日，菲鵬集團(tuán)聯(lián)合深圳市南山區(qū)人民醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們發(fā)表于《Scientific Reports》的一項(xiàng)突破性研究，為這一困境帶來(lái)了全新解決方案。該研究詳細(xì)介紹了一種創(chuàng)新的結(jié)直腸癌早期篩查方法，通過(guò)前沿的生物信息學(xué)技術(shù)與嚴(yán)格的臨床樣本驗(yàn)證，成功篩選并驗(yàn)證了一組基于糞便樣本的信使 RNA（mRNA）生物標(biāo)志物，其檢測(cè)性能在多項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)上超越了現(xiàn)有非侵入性篩查手段。

圖源：doi.org/10.1038/s41598-025-13074-4

針對(duì)現(xiàn)有篩查手段的痛點(diǎn)，研究團(tuán)隊(duì)將目光投向了信使 RNA（mRNA）技術(shù)。理論上，腫瘤細(xì)胞會(huì)脫落到腸道中，其獨(dú)特的 mRNA 表達(dá)譜可以成為檢測(cè)的“指紋”。因此，研究團(tuán)隊(duì)采用了“大數(shù)據(jù)篩選+臨床驗(yàn)證”兩步法策略：

大規(guī)模生物信息學(xué)篩選

研究團(tuán)隊(duì)整合了總計(jì) 478 個(gè)結(jié)直腸癌組織樣本和 692 個(gè)正常結(jié)直腸組織樣本的 RNA 測(cè)序數(shù)據(jù)，通過(guò)復(fù)雜的生物信息學(xué)算法，團(tuán)隊(duì)設(shè)定了嚴(yán)格的篩選標(biāo)準(zhǔn)，旨在找出理想的生物標(biāo)志物。

這些標(biāo)準(zhǔn)包括：

• 在癌組織中表達(dá)水平顯著高于正常組織。

• 在癌組織中具有高表達(dá)豐度，以確保在稀釋的糞便樣本中依然可被檢測(cè)到。

• 在正常組織中表達(dá)水平極低（“低背景”），以減少假陽(yáng)性。

通過(guò)這種方式，研究人員從數(shù)萬(wàn)個(gè)基因中篩選出了兩個(gè)系列的候選基因：“高信號(hào)”基因（在癌組織中表達(dá)最強(qiáng)）和“低背景”基因（在正常組織中幾乎不表達(dá)），并從中選出排名最高的 20 個(gè)基因進(jìn)入下一階段的臨床驗(yàn)證。

臨床糞便樣本驗(yàn)證

團(tuán)隊(duì)從 114 例臨床糞便樣本，包括 33 名結(jié)直腸癌（CRC）患者、28 名晚期腺瘤（AA）患者和 53 名健康對(duì)照者提取 RNA，并使用高靈敏度的實(shí)時(shí)定量 PCR（qRT-PCR）技術(shù)，精確定量了上述 20 個(gè)候選 mRNA 標(biāo)志物的水平。

對(duì)結(jié)直腸癌的檢測(cè)研究結(jié)果顯示：

• 20 個(gè)基因的組合檢測(cè)顯示出極高的診斷效能，AUC 值達(dá)到了 0.94。

• 在 95% 高特異性的前提下，其靈敏度為 75.5%。

• 其中，CPNE7、TGFBI 和 CXCL8 等單個(gè)基因也表現(xiàn)出色，AUC 值均超過(guò) 0.8。

• 對(duì)晚期腺瘤（AA）的檢測(cè)：

1. 這組標(biāo)志物對(duì)癌前病變的檢測(cè)同樣有效，AUC 值為 0.83。

2. 在 92.6% 的特異性下，其靈敏度達(dá)到 55.8%。這一數(shù)據(jù)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng) FIT 測(cè)試對(duì)晚期腺瘤的檢出率。

此外，研究還發(fā)現(xiàn)，盡管存在個(gè)體差異，但基因在組織中的表達(dá)水平與在糞便中的可檢測(cè)水平存在顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性（Pearson 相關(guān)系數(shù)為 -0.57），這從根本上證明了利用組織數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)糞便標(biāo)志物的可行性。在 20 個(gè)候選基因中，有 14 個(gè)在 CRC 患者糞便中的表達(dá)量與對(duì)照組相比存在顯著差異，與組織預(yù)測(cè)結(jié)果高度吻合。

這項(xiàng)研究成功證明，基于生物信息學(xué)篩選的糞便 mRNA 檢測(cè)是一種極具前景的結(jié)直腸癌篩查策略。研究團(tuán)隊(duì)指出，未來(lái)通過(guò)優(yōu)化檢測(cè)技術(shù)（如增加糞便樣本處理量）和測(cè)試更多候選基因，有望進(jìn)一步提高檢測(cè)的靈敏度和特異性，為結(jié)直腸癌的早防早治提供更精準(zhǔn)、便捷的工具，極大提升人群篩查意愿，真正實(shí)現(xiàn)結(jié)直腸癌的“早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療”。

同時(shí)，菲鵬集團(tuán)基于自身對(duì)于糞便 mRNA 檢測(cè)的深刻理解，搭建了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的糞便人源RNA的提取方法和糞便人源 RNA 全轉(zhuǎn)錄組的 biomarker 發(fā)現(xiàn)平臺(tái)。該平臺(tái)能夠有效彌補(bǔ)行業(yè)對(duì)于糞便人源 RNA 全轉(zhuǎn)錄組信息理解的空白，為研究腸道疾病的制藥公司提供更加全面的組學(xué)數(shù)據(jù)視角，結(jié)合特有的生物信息學(xué)算法助力創(chuàng)新靶點(diǎn)及標(biāo)志物的深度挖掘；推動(dòng)制藥公司創(chuàng)新靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、臨床試驗(yàn)效率及成功率的提升。

關(guān)于菲鵬

菲鵬集團(tuán)作為全球領(lǐng)先的生命科學(xué)組織，以“AI 驅(qū)動(dòng)+干濕閉環(huán)”前沿模式重塑診療研發(fā)范式，顯著提升創(chuàng)新靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)與轉(zhuǎn)化效率，已形成 “AI 創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)-診斷整體解決方案-創(chuàng)新藥物療法” 智能診療三位一體的業(yè)務(wù)布局，產(chǎn)品與服務(wù)覆蓋全生命周期健康管理，加速精準(zhǔn)醫(yī)療實(shí)現(xiàn)。目前已構(gòu)建全球化研發(fā)、生產(chǎn)、營(yíng)銷與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)品覆蓋全球 70 余個(gè)國(guó)家及地區(qū)，合作伙伴超 2500 家。菲鵬以 AI 驅(qū)動(dòng)、診療閉環(huán)的創(chuàng)新平臺(tái)鏈接全球醫(yī)療資源，持續(xù)助力構(gòu)建全民健康美好新未來(lái)。