结直肠癌患者的血清脂质组学特点及其诊断价值

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2025.11.020

Abstract

Abstract:

Objective This study examines serum lipid metabolism characteristics in colorectal cancer patients and its diagnostic potential. Methods Serum samples from 57 colorectal cancer patients and 54 healthy controls underwent lipidomic analysis using ultra-high performance liquid chromatography-time-of-flight mass spectrometry， combined with principal component analysis （PCA） and orthogonal partial least squares discriminant analysis （OPLS-DA） . Differential lipids were identified based on criteria of P< 0.05， VIP > 1， and fold change < 0.67 or > 1.5. These lipids were further evaluated using receiver operating characteristic （ROC） analysis to identify biomarkers with strong diagnostic value. Results Five classes and 66 differential lipids were identified， with phosphatidylcholine （PC） and triglyceride （TG） comprising 59.09%. KEGG pathway enrichment indicated involvement in glycerophospholipid and glycerol ester metabolism pathways. ROC analysis identified Sphinganine， MG（19∶0）， LysoPC（18∶2）， PA（42∶6）， PC（36∶5）， PC（36∶4）， PC（38∶6）， and PC（40∶8） as having areas under the curve greater than 0.85. Conclusion The lipid metabolic profile of colorectal cancer （CRC） patients can be systematically analyzed through the efficient enrichment of lipid metabolites in serum using the UPLC-Q/TOF-MS technique， in conjunction with a modified Bligh-Dyer method. The identification of eight specific lipids including Sphinganine， MG（19∶0）， LysoPC（18∶2）， PA（42∶6）， PC（36∶5）， PC（36∶4）， PC（38∶6）， and PC（40∶8） offer novel insights and parameters for differentiating between healthy individuals and those diagnosed with colorectal cancer.

Key words: colorectal cancer, ultra performance liquid chromatography-time of flight mass spectrometry, lipidomics, early screening, biomarkers

CLC Number:

R730.49

Xiao YANG,Tao WANG,Wei WANG,Yaohui PENG,Yan CHEN,Haiping ZENG,Bao YANG. Lipidomic profile of serum in colorectal cancer patients and its diagnostic significance[J]. The Journal of Practical Medicine, 2025, 41(11): 1742-1750.

Figures/Tables 7

Tab.1

Fig.1

Fig.2

Fig.3

Fig.4

Tab.2

Serum differentially expressed lipid metabolites in CRC group and HC group"

分类	代谢物名称	化学式	离子模式	t_R（min）	VIP值	FC值	AUC值	趋势
鞘脂类	Sphinganine	C₁₈H₃₉NO₂	+H	1.48	1.58	9.50	0.88	↑^*
	Phytosphingosine	C₁₈H₃₉NO₃	+H	1.63	1.26	3.65	0.74	↑^*
脂肪酸类	Oleoylethanolamide	C₂₀H₃₉NO₂	+NH₄	1.53	1.12	1.50	0.74	↑^*
	Hypogeicacid	C₁₆H₃₀O₂	-H	3.38	1.13	2.27	0.77	↑^*
	Palmitic acid	C₁₆H₃₂O₂	-H	4.56	1.37	1.53	0.80	↑^*
	Linoleic acid	C₁₈H₃₂O₂	-H	3.7	1.11	1.96	0.75	↑^*
	Oleicacid	C₁₈H₃₄O₂	-H	4.77	1.27	1.85	0.78	↑^*
	Arachidonicacid	C₂₀H₃₂O₂	-H	3.46	1.23	1.91	0.82	↑^*
甘油酯类	MG（19∶0）	C₂₂H₄₄O₄	+NH₄	1.45	1.82	4.34	0.91	↑^*
	DG（38∶6）	C₄₁H₆₈O₅	+H	9.33	1.08	0.54	0.72	↓^*
	DG（38∶4）	C₄₁H₇₂O₅	+H	10.61	1.09	0.63	0.77	↓^*
	TG（52∶7）	C₅₅H₉₂O₆	+H	12.72	1.20	0.51	0.77	↓^*
	TG（52∶4）	C₅₅H₉₈O₆	+H	13.16	1.02	0.64	0.72	↓^*
	TG（49∶4）	C₅₄H₉₆O₆	+NH₄	12.96	1.19	0.46	0.79	↓^*
	TG（51∶3）	C₅₄H₉₈O₆	+NH₄	13.27	1.10	0.56	0.74	↓^*
	TG（53∶7）	C₅₆H₉₄O₆	+H	12.96	1.59	0.53	0.81	↓^*
	TG（53∶6）	C₅₆H₉₆O₆	+H	13.27	1.42	0.66	0.76	↓^*
	TG（54∶9）	C₅₇H₉₂O₆	+H	12.38	1.22	0.41	0.80	↓^*
	TG（54∶8）	C₅₇H₉₄O₆	+H	12.82	1.24	0.53	0.75	↓^*
	TG（54∶5）	C₅₇H₁₀₀O₆	+H	13.2	1.06	0.55	0.74	↓^*
	TG（53∶5）	C₅₆H₉₈O₆	+NH₄	13	1.19	0.49	0.79	↓^*
	TG（53∶4）	C₅₆H₁₀₀O₆	+NH₄	13.29	1.24	0.43	0.77	↓^*
	TG（53∶3）	C₅₆H₁₀₂O₆	+NH₄	13.61	1.19	0.45	0.75	↓^*
	TG（55∶7）	C₅₈H₉₈O₆	+H	13.29	1.54	0.54	0.77	↓^*
	TG（54∶4）	C₅₇H₁₀₂O₆	+NH₄	13.47	1.05	0.51	0.73	↓^*
	TG（54∶3）	C₅₇H₁₀₄O₆	+NH₄	13.76	1.04	0.49	0.72	↓^*
	TG（58∶12）	C₆₁H₉₄O₆	+H	12.5	1.13	0.45	0.76	↓^*
甘油磷脂类	PA（34∶4）	C₃₇H₆₅O₈P	+H	0.93	1.39	0.50	0.76	↓^*
	PA（36∶5）	C₃₉H₆₇O₈P	+NH₄	1.08	1.66	0.42	0.80	↓^*
	PA（42∶6）	C₄₅H₇₇O₈P	+H	1.17	1.88	0.31	0.86	↓^*
	PC（31∶1）	C₃₉H₇₆NO₈P	+HCOO	11.17	1.18	0.66	0.76	↓^*
	PC（32∶2）	C₄₀H₇₆NO₈P	+H	7.06	1.47	0.42	0.82	↓^*
	PC（33∶2）	C₄₁H₇₈NO₈P	+H	7.41	1.46	0.47	0.79	↓^*
	PC（34∶4）	C₄₂H₇₆NO₈P	+H	6.95	1.47	0.37	0.83	↓^*
	PC（34∶3）	C₄₂H₇₈NO₈P	+H	7.27	1.28	0.50	0.76	↓^*
	PC（34∶2）	C₄₂H₈₀NO₈P	+H	7.76	1.43	0.52	0.76	↓^*
	PC（34∶0）	C₄₂H₈₄NO₈P	+H	9	1.13	0.60	0.69	↓^*
	PC（35∶3）	C₄₃H₈₀NO₈P	+H	7.51	1.55	0.40	0.83	↓^*
	PC（35∶2）	C₄₃H₈₂NO₈P	+H	8.12	1.55	0.40	0.81	↓^*
	PC（35∶1）	C₄₃H₈₄NO₈P	+H	8.66	1.13	0.59	0.70	↓^*
	PC（36∶6）	C₄₄H₇₆NO₈P	+H	6.63	1.07	0.39	0.81	↓^*
	PC（36∶5）	C₄₄H₇₈NO₈P	+H	6.84	1.60	0.30	0.88	↓^*
	PC（36∶4）	C₄₄H₈₀NO₈P	+H	7.28	1.76	0.25	0.90	↓^*
	PC（36∶3）	C₄₄H₈₂NO₈P	+H	7.93	1.39	0.50	0.76	↓^*
	PC（38∶7）	C₄₆H₇₈NO₈P	+H	6.75	1.08	0.37	0.82	↓^*
	PC（38∶6）	C₄₆H₈₀NO₈P	+H	7.25	1.65	0.28	0.89	↓^*
	PC（38∶5）	C₄₆H₈₂NO₈P	+H	7.7	1.21	0.59	0.72	↓^*
	PC（38∶4）	C₄₆H₈₄NO₈P	+H	8.01	1.30	0.48	0.76	↓^*
	PC（40∶8）	C₄₈H₈₀NO₈P	+H	7.02	1.63	0.37	0.86	↓^*
	PC（30∶1）	C₃₈H₇₄NO₈P	+HCOO	10.8	1.31	0.53	0.77	↓^*
	PC（36∶2）	C₄₄H₈₄NO₈P	+HCOO	8.46	1.64	0.54	0.81	↓^*
	PC（38∶2）	C₄₆H₈₈NO₈P	+HCOO	9.11	1.19	0.63	0.73	↓^*
	PC（40∶7）	C₄₈H₈₂NO₈P	+HCOO	7.52	1.06	0.65	0.70	↓^*
	PE（44∶6）	C₄₇H₈₂NO₈P	+H	7.69	1.14	0.57	0.74	↓^*
	PE（38∶4）	C₄₃H₇₈NO₈P	-H	7.61	1.21	0.67	0.72	↓^*
	PE（35∶1）	C₄₀H₇₈NO₈P	+HCOO	11.55	1.44	0.65	0.83	↓^*
	PE（36∶2）	C₄₁H₇₈NO₈P	+HCOO	7.39	1.48	0.52	0.80	↓^*
	PE（37∶2）	C₄₂H₈₀NO₈P	+HCOO	7.73	1.50	0.62	0.76	↓^*
	PE（38∶2）	C₄₃H₈₂NO₈P	+HCOO	8.1	1.60	0.42	0.84	↓^*
	LysoPC（18∶0）	C₂₆H₅₄NO₇P	+H	2.96	1.47	0.62	0.84	↓^*
	LysoPC（18∶2）	C₂₆H₅₀NO₇P	-H	1.75	1.39	0.52	0.85	↓^*
	LysoPE（20∶2）	C₂₅H₄₈NO₇P	-H	1.75	1.34	0.53	0.84	↓^*
甾醇酯类	CE（17∶0）	C₄₄H₇₈O₂	+HCOO	10.79	1.18	0.53	0.76	↓^*
	CE（18∶1）	C₄₅H₇₈O₂	+NH₄	13.96	1.09	0.63	0.71	↓^*
	CE（18∶2）	C₄₅H₇₆O₂	+NH₄	13.63	1.60	0.51	0.80	↓^*
	CE（20∶5）	C₄₇H₇₄O₂	+H	13.65	1.62	0.63	0.79	↓^*

Tab.2

Fig.5

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组别	HC组（n = 54）	CRC组（n = 57）
性别/例
男	32	23
女	22	34
年龄（x ± s）/岁	50.56 ± 7.855	61.60 ± 9.244
病变部位［例（%）］
升结肠		4（7.02）
横结肠		2（3.51）
降结肠		3（5.26）
乙状结肠		18（31.58）
直肠		13（22.81）
结肠		17（29.82）
TNM分期［例（%）］
0		0（0）
Ⅰ		10（17.54）
Ⅱ		28（49.12）
Ⅲ		19（33.33）
Ⅳ		0（0）

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Lipidomic profile of serum in colorectal cancer patients and its diagnostic significance

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