结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)是全球范围内最常见的癌症之一,也是第二大导致癌症死亡的原因。近年来,科学家们逐渐认识到,肠道微生物群在结直肠癌的发生和发展中起着重要作用。然而,不同位置的结直肠癌是否会影响肠道微生物群的组成,以及这些变化是否可以作为诊断工具,一直是一个未解之谜。最近,一项由香港中文大学的研究团队主导的研究发表在《Cell Host & Microbe》上,揭示了结直肠癌不同肿瘤位置与粪便微生物群之间的关系,并提出了基于肿瘤位置的微生物标志物用于诊断的可能性。
结直肠癌通常发生在结肠的不同部位,包括右半结肠(rCRC)、左半结肠(lCRC)和直肠(RC)。研究表明,不同位置的结直肠癌在病理特征、治疗效果和预后等方面存在显著差异。例如,右半结肠癌患者的生存率通常低于左半结肠癌患者。此外,肠道微生物群被认为是影响结直肠癌发生和发展的重要因素。一些特定的细菌,如福赛斯坦菌(Fusobacterium nucleatum),已被证实与结直肠癌密切相关。然而,关于不同肿瘤位置对肠道微生物群的影响,目前的研究还相对有限。
为了更好地理解结直肠癌不同肿瘤位置与肠道微生物群的关系,研究人员分析了来自六个独立队列的1,375个粪便样本的宏基因组数据。
这些样本包括:
128名右半结肠癌患者
168名左半结肠癌患者
250名直肠癌患者
829名健康对照者
通过对比这些样本,研究人员试图回答以下几个问题:
不同肿瘤位置的结直肠癌是否会导致肠道微生物群的差异?
这些差异是否与患者的预后相关?
是否可以利用这些差异开发更精准的诊断工具?
核心发现
1. 肠道微生物群随肿瘤位置逐渐变化研究发现,从右半结肠到左半结肠再到直肠,肠道微生物群呈现出逐步变化的趋势:厚壁菌门(Firmicutes)的丰度逐渐增加。拟杆菌门(Bacteroidetes)的丰度逐渐减少。失调指数(即厚壁菌门与拟杆菌门的比例)在右半结肠最低,在直肠最高。这种变化模式可能反映了肠道微生物群在结直肠癌发展过程中的动态调整。2. 特定细菌与不同肿瘤位置相关研究人员鉴定出了与不同肿瘤位置相关的特定细菌种类:右半结肠癌:与微小韦荣球菌(Veillonella parvula)等细菌相关。左半结肠癌:与链球菌(Streptococcus anginosus)等细菌相关。直肠癌:与厌氧消化链球菌(Peptostreptococcus anaerobius)等细菌相关。这些细菌不仅与特定肿瘤位置相关,还可能影响患者的预后。例如,某些细菌的高丰度与较差的生存率相关。
3. 微生物标志物可用于精准诊断基于上述发现,研究人员开发了一种名为“3Region-CRC”的诊断模型。该模型结合了与不同肿瘤位置相关的微生物标志物,能够以超过90%的准确率区分结直肠癌患者和健康人。相比之下,传统的粪便隐血试验(FIT)的准确率较低,仅为83.91%。这表明,基于微生物标志物的诊断方法具有更高的敏感性和特异性。
04科学意义与实际应用
这项研究首次系统地揭示了结直肠癌不同肿瘤位置与肠道微生物群之间的关系,为未来的研究提供了重要参考。例如,科学家可以通过进一步研究这些特定细菌的功能,探索它们在结直肠癌发生和发展中的作用。
基于微生物标志物的诊断方法具有无创、高效的特点,可以成为传统筛查手段(如结肠镜检查)的有效补充。尤其是对于那些不愿意或无法接受侵入性检查的人群,这种方法具有重要的实用价值。