食管癌作为一种在世界范围内常见的癌症,也是我国发病率较高的一种严重疾病,其常规的临床筛查和诊断方法有侵入性,会引起患者痛苦并带来检查的不便。呼气中的代谢物反映体内生理和病理相关状态信息,呼气检测作为一种无创、便捷的方法,已经在癌症生物标志物研究领域受到了广泛的关注。虽然呼气检测诊断癌症具有诱人的应用潜力,然而口腔中食物残渣和细菌等的挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds,VOCs）可能会对呼气标志物研究产生干扰;此外,研究发现口腔菌群组成以及多样性的异常与癌症发展之间存在关联,因此,研究食管癌与呼气VOCs以及口腔菌群之间的关系,对食管癌的预测具有潜在价值。论文工作基于固相微萃取色谱质谱SPME-GC/MS（Solid phase microextraction gas chromatography mass spectrometry）实验平台,首先开展了呼气中口腔源VOCs研究,然后针对食管癌开展了呼气VOCs检测研究,最后进行了食管癌患者呼气与口腔菌群的关系研究。本文研究内容主要包括以下三个部分:1、呼气中口腔源VOCs研究。同一癌种的呼气标志物在不同的研究中难以被重复,可能是由于某些干扰因素没有得到很好的了解和控制,例如口腔来源的VOCs就会干扰呼气标志物实验研究,甚至导致不正确的结果。本研究选取健康人群和食管癌患者群,通过漱口前后呼气取样以及SPME-GC/MS测定,借助对非靶向VOCs的统计分析,获得了直接来源于口腔的四种呼气VOCs,即健康人/食管癌患者呼气中的吲哚、苯酚、丙醇/二甲基二硫和对甲苯酚,这些口腔源VOCs物种信息将为来自肺器官的挥发性生物标志物的研究提供鉴别和参考。值得注意的是,获得的这些口腔源VOCs此前曾被报道作为癌症、新冠肺炎等疾病的呼气标志物。考虑到这些口腔挥发物可能的影响,本研究建议呼气试验前采取漱口措施,以减少口腔挥发物的影响。2、食管癌呼气与口腔菌群关系研究。越来越多的研究表明,口腔菌群的改变与多种癌症的发展有关,其中包含食管癌在内的上消化道癌症患者的口腔微生态失调似乎更为明显。呼气代谢物以及口腔菌群均被认为是食管癌发病的风险指标和诊断的潜在标志物,但是目前尚无对呼气VOCs与口腔菌群的关联性研究。根据我们呼气中口腔源VOCs研究结果推测,未漱口时的呼气VOCs可能包含更多的与口腔菌群相关的信息。因此本研究首先收集了食管癌患者和健康志愿者的未漱口呼气样本和唾液样本,然后使用SPME-GC/MS技术分析了食管癌患者和健康志愿者未漱口呼气之间的差异性VOCs,同时使用16S rDNA测序技术分析了食管癌患者和健康志愿者的口腔菌群,研究了菌群之间的差异。进行了口腔源VOCs与唾液样本全部菌属的相关性分析,得到了与口腔源VOCs显著相关的七种菌属。此外,还分析了食管癌差异性呼气VOCs和差异性口腔菌群之间的相关性,发现正己酸和正戊酸均与链球菌属（Streptococc）us呈正相关,与嗜血杆菌属（Haemophilus）、卟啉单胞菌属（Porphyromonas）呈负相关;联合这两种VOCs和三种菌属对食管癌进行判别的敏感性/特异性可达到76%/88%,显示出对食管癌的预测价值。对呼气代谢物和口腔菌群的关联分析有助于了解VOCs-菌群之间的联系,并揭示口腔菌群影响食管癌进展的可能生物学机制,也有望为癌症预防提供新思路。3、食管癌呼气VOCs检测研究。食管癌作为一种侵袭性上消化道恶性肿瘤,其逐渐上升的发病率和不良预后突显了发展新的筛查技术方法的必要性。但是,就呼气检测而言,绝大多数研究都是通过癌症组与健康对照组的呼气成分比较从而获得标志物。本研究通过漱口前处理以控制呼气中口腔源VOCs的可能影响,先后在两个医院各自采集了食管癌患者和健康志愿者的漱口后呼气（呼气试验一中食管癌患者/健康志愿者人数为35/35,呼气试验二中食管癌患者/健康志愿者人数为50/41）,利用SPME-GC/MS检测平台,依据非靶向VOCs的对比统计分析,筛选出了两组差异性呼气VOCs。目的是通过异地的两次独立实验,以考察各自获得的差异性VOCs中是否存在可重复的VOCs。实验结果表明:Z-1-甲硫基1-丙烯是唯一能够被重复的VOC,很有可能是食管癌的呼气生物标志物。