代谢是近年来癌症研究领域的热点问题,大量代谢标志物开始被文献报道。因此,构建一个癌症代谢标志物的综合数据库,有利于从系统生物学层面研究癌症的代谢特征,寻找癌症预防和管理的新方法。本论文首先构建一个癌症代谢标志物数据库CMBD(A Database of Metabolic Biomarkers for human Cancers,http://www.sysbio.org.cn/CMBD/)。我们使用特定关键词从PubMed获得相应文献,依据标准化注释的原则记录文献中的信息,最终手工收录358组“标志物-癌症-参考文献”的对应关系,涉及200篇文献中的225个标志物与73种癌症亚型,并开发了一个具有用户友好Web界面的交互式数据库。随后,我们通过功能富集分析、生物网络分析、基因表达分析研究乳腺癌和前列腺癌的代谢特征。结果表明,乳腺癌涉及糖酵解等8条显著富集的代谢通路,ENO1等35个位于重要拓扑位置的代谢酶,FBP1等22个差异表达的代谢基因,ACSS2、CAT、GPD1、GPD1L、MBOAT2等5个潜在的代谢标志物;前列腺癌涉及柠檬酸循环等11条显著富集的代谢通路,MDH2等43个位于重要拓扑位置的代谢酶,MCCC2等34个差异表达的代谢基因,FH、ALDH2等2个潜在的代谢标志物。本部分从代谢通路、蛋白质相互作用网路、差异基因等层面证明了癌症代谢的异质性,以及代谢变化对癌症发生发展的多方面影响。本论文从系统层面进行了癌症代谢标志物的生物信息学研究,具有一定的理论研究意义和临床应用价值。