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2024
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呼气分析揭示健康秘密，VOCs成为肺癌预警新标志
目前，低剂量螺旋CT(LDCT)扫描或CT扫描等放射技术主要用于诊断肺癌。尽管这些技术具有很高的敏感性，但它们的假阳性率很高(LDCT为23.3%)，成本高，并使患者遭受不必要的辐射，限制了其诊断能力。迄今为止，人们对寻找替代性肺癌诊断测试非常感兴趣，其中包括使用呼出的挥发性有机化合物(VOCs)。
据估计，2022年，全世界大约有250万新肺癌病例，造成180万人死亡[1]，使肺癌成为全世界最常见的癌症之一。研究表明，早期诊断可以显著改善预后，早期肺癌组的5年生存率超过90%，而晚期肺癌组的生存率可以低于10%[2]。
目前，低剂量螺旋CT(LDCT)扫描或CT扫描等放射技术主要用于诊断肺癌。尽管这些技术具有很高的敏感性，但它们的假阳性率很高(LDCT为23.3%)，成本高，并使患者遭受不必要的辐射，限制了其诊断能力[2,3]。迄今为止，人们对寻找替代性肺癌诊断测试非常感兴趣，其中包括使用呼出的挥发性有机化合物(VOCs)。
挥发性有机化合物与肺癌有什么联系？
挥发性有机化合物可以通过细胞的正常代谢过程产生。与目前的诊断方法相比，VOCs可以在呼气中采集，成本低，无辐射，而且可以提高精确度。这些优点使得呼气VOCs分析成为诊断肺癌的一个有吸引力的替代工具。由于癌细胞新陈代谢的改变，肺部肿瘤可以产生独特的VOCs，可以在呼吸中检测到。
研究表明，肺部肿瘤微环境具有明显的VOC特征，可与健康组织相鉴别，并可用于诊断。Fan等人最近分析审查了当前的研究领域，以评估使用挥发性有机化合物作为一种成本效益高、安全和非侵入性肺癌筛查工具的可行性[3]。
总的来说，调查的25项研究结果加强了VOCs作为早期肺癌筛查工具的应用。分析表明，纳入研究的总敏感性为85%，特异性为86%。针对特定的VOC化学类，许多研究检测到肺癌患者呼气中的烷烃、烯烃、酮、苯、醛和醇。
具体地说，己醛是最普遍的，在近一半的研究中在肺癌患者中检测到[3]。己醛是一种潜在的生物标志物，它是由细胞膜磷脂氧化应激增加而产生的[4]。还提出了改变其他一些已确定的挥发性有机物生产的机制。例如，丙酮等酮的含量增加，可能是因为癌症中脂肪酸代谢增加，烯烃的含量增加，脂肪酸过氧化和氧化应激增加，以及肿瘤活性和脂肪酸代谢产生的醛。
此外，苯含量还受到芳香化酶活性的影响[3]，而且已知这种酶在乳腺癌组织中过度表达[5]。然而，在肺癌中芳香化酶活性尚未确定，苯可能源自环境[3]。这强调了肺部肿瘤新陈代谢的改变可以引起呼气中VOCs浓度的明显变化。
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