代谢组学是研究一个生物系统中所有代谢物的含量以及代谢物对外因内因刺激产生的变化的科学。代谢组学主要有三种检测方式,包括核磁共振、气质联用和液质联用。相比基因组、蛋白组等其他组学,代谢组学检测的代谢物更加适用于临床。癌症是一种致死率很高的疾病。癌症细胞由于需要大量繁殖,需要改变细胞体内的代谢模式来产生大量的能量和物质来满足大量繁殖的需求。所以癌症是一种和代谢密切相关的疾病,使用代谢组学来研究癌症具有很大的优势。代谢组在癌症研究中的研究包括：临床诊断研究、癌症代谢机理研究、癌症药物作用机理研究等。本论文包括两个课题：课题一是寻找和食管癌相关的临床生物标志物,食管癌在中国以及亚洲地区具有较大的患病率,然而目前的临床诊断方法并不是很灵敏或者会对身体产生一定的创伤。本课题试图使用代谢组的方法来寻找和食管癌相关的代谢物生物标志物,找到一种新的食管癌的临床诊断方法。课题一使用以核磁共振的代谢组检测方法比较了51名食管癌患者和50名正常人的血清样本中代谢物的不同,使用主成分分析、最小二乘法得到了和食管癌相关的代谢组指纹图谱,使用人工神经网络找到了代谢物脯氨酸和谷氨酰胺为最后找到的和食管癌相关的生物标志物,并使用聚类分析对这两个生物标志物进行验证,最后对这两个代谢物进行了含量上的对比,发现脯氨酸和谷氨酰胺在食管癌患者的血清中的含量都比正常人低。课题二是寻找和肺癌耐药相关的临床生物标志物,肺癌在全球都具有很高的患病率和死亡率。治疗肺癌的方法主要包括化疗、放疗、化疗和放疗结合和手术等。在化疗中使用的药物经常会产生耐药性,包括原发性耐药和继发性耐药,这两种耐药性会对患者产生较大的危害,提前预测患者是否会耐药会减轻患者的治疗成本并对患者进行个体化治疗,本课题试图用代谢组的方法来寻找和肺癌相关的代谢生物标志物。课题二使用以液质联用的代谢组检测方法检测了136个血清样本中代谢物,其中56个患者具有原发耐药,80个没有原发耐药；44个患者具有继发性耐药,92个没有继发耐药。对原发性耐药和继发性耐药两组进行代谢组分析,通过最小二乘法找到了和原发耐药以及继发耐药相关的代谢物指纹图谱,通过P值、Fold-Change值以及AUC值寻找原发耐药和继发耐药相关的生物标志物,在原发耐药中发现了4个生物标志物,在继发耐药中发现了8个生物标志物,基本上为脂质类、磷脂类和固醇类的代谢物。并使用ROC曲线验证了这12个生物标志物预测耐药效果,发现原发性耐药的预测效果AUC为0.818,继发性耐药的预测效果AUC为0.793,预测效果都比较好。最后比较了这12个生物标志物在耐药组和非耐药组的含量大小。