研究背景与目的:2018年全球癌症统计数据显示,肺癌的发病率及死亡率居所有恶性肿瘤之首。早期诊断肺癌患者的5年生存率可达到70%-90%,而晚期诊断肺癌患者的5年生存率下降到12%。因此,肺癌的早期诊断对降低死亡率、提高生存率至关重要。目前临床常用的早期肺癌筛查方式为低剂量螺旋CT(low-dose CT,LDCT),其提高了早期肺癌的诊断率并在一定程度上降低了肺癌的死亡率。在我国,LDCT已用于>50岁高危人群的肺癌筛查。随着LDCT的广泛使用,越来越多的肺结节在中青年人群中被发现。在肺结节的后续随访中,LDCT可带来辐射伤害,反复LDCT检查可加重患者的心理负担,同时增加了患者及社会的经济负担。目前急需一种快速、灵敏、无创的方法辅助中青年人群肺结节的良恶性诊断。人体内的代谢产物如可挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)通过血液到达肺部,在肺部进行物质交换并通过呼吸道排除体外,因此呼出气中VOCs可反映机体的疾病状态。呼出气中VOCs的检测及分析具有无创、快速、可重复等特点,有望成为辅助肺癌早期诊断的有力手段。呼出气中VOCs用于肺癌诊断相关研究已有30余年,大量研究结果均表明,VOCs在肺癌的早期诊断上拥有巨大潜力。但目前已发表的研究中,肺癌组的年龄与对照组的年龄并不匹配,肺癌组患者的年龄通常明显大于对照组,且平均年龄多>50岁。同时,大多数的研究的对照组选择为健康人群,少数研究将不同程度的慢性阻塞性肺病伴肺气肿、慢性支气管炎等病人同时作为对照组。目前尚缺乏针对中青年人群以及肺部有明确占位性病变的专门研究。本研究将<50岁且有肺结节的患者作为研究对象,旨在探讨VOCs对中青年人群肺结节良恶性的预测能力。研究方法:本研究针对50岁以下CT明确有肺结节的受试者,根据病理结果分为肺癌组和肺良性疾病组,最终纳入104例肺癌受试者和43例肺良性疾病受试者。收集受试者的临床特征和呼出气,利用SPME-GCMS方法对受试者的呼出气中VOCs进行检测分析。对两组间临床特征及VOCs进行对比,将P<0.1的变量纳入单因素Logistic回归分析,再将单因素回归分析中P<0.1的变量共同纳入多因素条件Logistic回归分析,建立预测模型,计算模型的敏感度和特异度。构建预测模型的受试者工作特征曲线,并计算曲线下面积。同时对肺癌组中不同病理分期、年龄、性别、吸烟状态因素下的VOCs进行了对比。结果:1.肺癌组与肺良性疾病组对比,环戊烷(P=0.002)、3-甲基戊烷(P=0.043)、乙苯(P=0.009)三种VOC的检出率具有统计学差异,环戊烷(P=0.009)的含量具有统计学差异,性别(P=0.034)和吸烟状态(P=0.047)的构成比均具有统计学差异。2.以环戊烷、3-甲基戊烷、乙苯、N,N-二甲基甲酰胺、性别作为变量建立二元Logistic回归预测模型,该预测模型的敏感度为80.8%,特异度为60.5%,受试者工作特征曲线下面积为0.781。3.肺癌组中早期肺癌与中晚期肺癌间仅有二戊烯的含量具有统计学差异(P=0.047);不同年龄间仅有壬醛的检出率有差异(P=0.025);女性邻二甲苯的含量低于男性,差具有统计学意义(P=0.034);而不同吸烟状态间仅有环戊烷的检出率具有差异(P=0.042)。结论:1.环戊烷、3-甲基戊烷、乙苯在<50岁肺癌与肺良性疾病患者间呼出气VOCs的表达具有显著差异。2.以环戊烷、3-甲基戊烷、乙苯、N,N-二甲基甲酰胺、性别为变量建立的预测模型,对<50岁人群肺结节的良恶性具有一定的预测能力。3.在肺癌组中,不同病理分期、年龄、性别、吸烟状态下的受试者呼出气中总体VOCs的表达没有明显差异,仅有个别VOC有差别。