近日，中国科学院合肥物质院健康所/合肥肿瘤医院王宏志研究员团队在肺癌胸腔积液诊断研究方面取得新进展，提出一种基于胸腔积液挥发性代谢物检测的肺癌辅助诊断新策略。研究成果以“Gas Biopsy of Pleural Effusion to Diagnose Lung Cancer by Mass Spectrometry”为题，发表于MedComm。
肺癌是严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一。部分肺癌患者在疾病进展过程中会出现恶性胸腔积液。胸腔积液与肺部肿瘤及胸膜微环境密切相关，不仅是重要的临床样本，也可能蕴含反映肿瘤代谢改变的分子信息。如何从胸腔积液中筛选出真正与肺癌组织代谢异常相关、且能够稳定表达的代谢标志物，是推动肺癌液体活检研究走向临床转化的重要问题。
本研究采用顶空固相微萃取联合气相色谱–质谱技术，分别分析肺癌伴恶性胸腔积液样本、良性胸腔积液样本以及肺癌组织和癌旁组织的挥发性代谢特征。研究团队并非单纯比较胸腔积液良恶性差异，而是将肺癌伴恶性胸腔积液中的特征代谢物与肺癌组织中的特征代谢物进行交叉研究，从而筛选能够在胸腔积液中稳定反映肺癌代谢改变的候选标志物。
在此基础上，研究团队提出“胸腔积液气体活检”理念。与传统液体活检主要关注细胞、蛋白或核酸信息不同，该研究聚焦胸腔积液释放的挥发性代谢物信号，通过质谱技术捕捉肿瘤代谢重编程相关的“气味分子”，为肺癌标志物发现提供了新的技术路径和研究视角。
研究发现，己醛（hexanal）在肺癌相关胸腔积液和肺癌组织中均表现出一致的差异特征，提示其可能是连接肺癌组织代谢异常与胸腔积液挥发性代谢改变的重要候选分子。研究团队进一步建立并验证了己醛的定量检测方法，为其后续临床转化和肺癌辅助诊断应用奠定了基础。
该研究从“肺癌组织—胸腔积液”跨样本验证的角度，拓展了胸腔积液液体活检的研究内涵。胸腔积液不再仅被视为疾病诊断中的伴随样本，而是可能成为反映肺癌代谢状态的重要窗口。下一步，团队将继续开展更大样本量和多中心验证，进一步评估相关挥发性代谢标志物在肺癌辅助诊断、病情评估和临床转化中的应用价值。
博士研究生刘文婷为论文第一作者，王宏志研究员、储焰南研究员和葛殿龙博士后为论文通讯作者。本研究得到国家自然科学基金、中国科学院合肥物质院院长基金等的支持。
图. 基于GC–MS的胸腔积液“气体活检”研究流程及肺癌标志物己醛的发现与验证
