菲鹏合作项目登 Nature 子刊！新型粪便检测法可大幅提升肠癌早筛性能

在全球结直肠癌发病率持续攀升的今天，早期筛查是降低死亡率的关键。然而，现有筛查手段存在明显痛点：结肠镜检查虽为“金标准”，却因其侵入性导致人群依从性低；而广泛使用的粪便免疫化学测试（FIT）虽便捷，但对癌前病变，尤其是晚期腺瘤（AA）的检出敏感性很低（仅10-40%），致使大量患者错失早期干预窗口。

8月11日，菲鹏集团联合深圳市南山区人民医院等机构的科学家们发表于《Scientific Reports》的一项突破性研究，为这一困境带来了全新解决方案。该研究详细介绍了一种创新的结直肠癌早期筛查方法，通过前沿的生物信息学技术与严格的临床样本验证，成功筛选并验证了一组基于粪便样本的信使 RNA（mRNA）生物标志物，其检测性能在多项关键指标上超越了现有非侵入性筛查手段。

图源：doi.org/10.1038/s41598-025-13074-4

针对现有筛查手段的痛点，研究团队将目光投向了信使 RNA（mRNA）技术。理论上，肿瘤细胞会脱落到肠道中，其独特的 mRNA 表达谱可以成为检测的“指纹”。因此，研究团队采用了“大数据筛选+临床验证”两步法策略：

大规模生物信息学筛选

研究团队整合了总计 478 个结直肠癌组织样本和 692 个正常结直肠组织样本的 RNA 测序数据，通过复杂的生物信息学算法，团队设定了严格的筛选标准，旨在找出理想的生物标志物。

这些标准包括：

• 在癌组织中表达水平显著高于正常组织。

• 在癌组织中具有高表达丰度，以确保在稀释的粪便样本中依然可被检测到。

• 在正常组织中表达水平极低（“低背景”），以减少假阳性。

通过这种方式，研究人员从数万个基因中筛选出了两个系列的候选基因：“高信号”基因（在癌组织中表达最强）和“低背景”基因（在正常组织中几乎不表达），并从中选出排名最高的 20 个基因进入下一阶段的临床验证。

临床粪便样本验证

团队从 114 例临床粪便样本，包括 33 名结直肠癌（CRC）患者、28 名晚期腺瘤（AA）患者和 53 名健康对照者提取 RNA，并使用高灵敏度的实时定量 PCR（qRT-PCR）技术，精确定量了上述 20 个候选 mRNA 标志物的水平。

对结直肠癌的检测研究结果显示：

• 20 个基因的组合检测显示出极高的诊断效能，AUC 值达到了 0.94。

• 在 95% 高特异性的前提下，其灵敏度为 75.5%。

• 其中，CPNE7、TGFBI 和 CXCL8 等单个基因也表现出色，AUC 值均超过 0.8。

• 对晚期腺瘤（AA）的检测：

1. 这组标志物对癌前病变的检测同样有效，AUC 值为 0.83。

2. 在 92.6% 的特异性下，其灵敏度达到 55.8%。这一数据远高于传统 FIT 测试对晚期腺瘤的检出率。

此外，研究还发现，尽管存在个体差异，但基因在组织中的表达水平与在粪便中的可检测水平存在显著的统计学相关性（Pearson 相关系数为 -0.57），这从根本上证明了利用组织数据来预测粪便标志物的可行性。在 20 个候选基因中，有 14 个在 CRC 患者粪便中的表达量与对照组相比存在显著差异，与组织预测结果高度吻合。

这项研究成功证明，基于生物信息学筛选的粪便 mRNA 检测是一种极具前景的结直肠癌筛查策略。研究团队指出，未来通过优化检测技术（如增加粪便样本处理量）和测试更多候选基因，有望进一步提高检测的灵敏度和特异性，为结直肠癌的早防早治提供更精准、便捷的工具，极大提升人群筛查意愿，真正实现结直肠癌的“早发现、早诊断、早治疗”。

同时，菲鹏集团基于自身对于粪便 mRNA 检测的深刻理解，搭建了具有自主知识产权的粪便人源RNA的提取方法和粪便人源 RNA 全转录组的 biomarker 发现平台。该平台能够有效弥补行业对于粪便人源 RNA 全转录组信息理解的空白，为研究肠道疾病的制药公司提供更加全面的组学数据视角，结合特有的生物信息学算法助力创新靶点及标志物的深度挖掘；推动制药公司创新靶点发现、临床试验效率及成功率的提升。

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