近期，中国科学院合肥物质院健康所团队开展食管癌类器官挥发性有机物（VOC）研究，发现了一种癌细胞气态标志物，研究结果发表在美国化学会ACS期刊Analytical Chemistry上，并被选为supplementary cover封面文章。

人体代谢产生的VOC气体活检，或中医闻诊/嗅诊，是通过气味成分探测癌症的方法，具有安全无创、使用便捷、接受度高等特点，也是肿瘤无创筛查领域备受关注的研究方向。以往通过临床研究可以获得食管癌患者样本特征VOC，但这些临床样本特征VOC是否直接来自癌细胞代谢以及细胞代谢形成机制是什么，迫切需要开展体外细胞实验科学研究。

为此，研究团队利用食管癌细胞和正常细胞，除了常规贴壁2D单层培养以外，还构建和培养了3D细胞球和类器官，并对他们代谢释放的VOC进行了气相色谱-质谱（GC-MS）非靶向检测和分析比较。结果显示：在单层、球体、类器官状态下，癌细胞释放的2-甲基丁酸乙酯均显著高于正常细胞。转录组数据分析表明，2-甲基丁酸乙酯上调可能与蛋白质降解/吸收通路相关。

该工作不仅报告了食管癌细胞VOC标志物，也给出了癌细胞代谢机制研究的目标分子，为食管癌无创筛查与快速检测技术的开发，提供了细胞学实验基础和科学依据。未来，研究团队利用已建立的“细胞—类器官—动物—人”研究体系，围绕肿瘤气体活检、中医闻诊/嗅诊，将系统深入地开展科学研究和技术攻关。

本工作第一作者为健康所2024级博士研究生郑香雪，通讯作者为葛殿龙博士后和储焰南研究员，该研究得到了中国科学院合肥物质院院长基金专项、中国科学院合肥肿瘤医院科研项目等课题支持。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5c01323

封面（supplementary cover）文章图示