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结直肠癌(CRC)预后不佳,寻找可靠预后因素至关重要。研究人员对 312 例 CRC 患者唾液微生物群进行研究。发现具核梭杆菌等可预测 CRC 进展风险,构建的微生物风险评分(MRS)模型能提升预测准确性,为 CRC 个性化监测提供依据。
在健康与疾病的微妙平衡中,微生物群正逐渐成为解开诸多医学谜题的关键钥匙。结直肠癌(Colorectal Carcinoma,CRC)作为全球范围内高发的恶性肿瘤之一,尽管多学科治疗手段不断进步,但对于局部晚期或转移性 CRC 患者而言,预后情况依旧不容乐观。高远处转移率、化疗耐药以及疾病复发,如同沉重的枷锁,严重制约着患者的长期生存。
目前,确定可靠的预后因素成为优化 CRC 治疗策略、改善患者结局的关键所在。在此背景下,人体口腔微生物群进入了研究人员的视野。这是一个极其复杂的生态系统,包含超过 770 种不同的物种,它们在口腔这个小小的空间里各司其职。越来越多的证据表明,口腔来源的肠道微生物与 CRC 的发生发展存在千丝万缕的联系,比如牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)等特定口腔微生物,可通过口腔 - 肠道微生物易位或激活宿主免疫炎症反应,影响 CRC 的进程。然而,口腔微生物群的变化与 CRC 预后之间的关系,却犹如隐藏在迷雾之中,尚未得到充分的探索。
为了揭开这层神秘的面纱,来自中山大学公共卫生学院以及中山大学肿瘤防治中心(State Key Laboratory of Oncology in South China, Guangdong Provincial Clinical Research Center for Cancer, Sun Yat - sen University Cancer Center)等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《npj Biofilms and Microbiomes》杂志上,为 CRC 的预后预测带来了新的曙光。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:
- 样本采集:从 2018 年 12 月至 2021 年 4 月,在中山大学肿瘤防治中心招募 361 例 I - IV 期结直肠腺癌患者,最终 312 例纳入分析,术前收集患者唾液样本。
- 基因测序:利用 16S rRNA 基因全长扩增子测序技术,对唾液样本中的微生物群进行检测。
- 数据分析:运用多种统计分析方法,如 Cox 回归分析等,筛选与 CRC 预后相关的微生物标志物,并构建预测模型。
研究结果如下:
- 患者特征与微生物群落结构:收集 312 例 CRC 患者唾液样本,中位随访期疾病进展患者为 21.5 个月,生存患者为 25.4 个月。进展或死亡患者多处于临床晚期,淋巴侵犯、神经侵犯和淋巴转移率更高。不同预后患者的口腔微生物群多样性无显著差异,但某些口腔细菌物种与 CRC 预后显著相关。
- 口腔细菌与 CRC 预后的关系:通过单变量和多变量 Cox 回归分析,确定了具核梭杆菌(Campylobacter gracilis)、口腔奈瑟菌(Neisseria oralis)和中间普氏菌(Treponema medium)为重要的预后生物标志物。具核梭杆菌和口腔奈瑟菌增加 CRC 进展风险(风险比(Hazard Ratio,HR)分别为 2.63 和 2.27),中间普氏菌则具有保护作用(HR = 0.41)。
- 构建微生物风险评分(MRS)模型:基于上述三种细菌构建 MRS,包含这三种细菌的 MRS 与 CRC 预后显著相关(C 指数 = 0.68,95% 置信区间(Confidence Interval,CI) = 0.61 - 0.76)。将 MRS 分为低、中、高风险三类,能有效区分患者的进展风险和总生存情况。同时确定肿瘤分期、神经侵犯、淋巴转移为临床预后生物标志物,构建的综合模型(包含临床因素和 MRS)预测准确性更高(C 指数达到 0.77)。
- MRS 与功能通路的相关性:利用 PICRUSt2 工具分析发现,MRS 中 / 高风险组和低风险组患者的口腔微生物群在 16 条代谢途径上存在显著差异。与 CRC 进展风险增加相关的细菌,如具核梭杆菌和口腔奈瑟菌,与促进癌细胞增殖的代谢途径正相关;而中间普氏菌则与抑制癌细胞增殖的代谢途径正相关。
研究结论与讨论:
本研究首次系统地探究了口腔微生物群与 CRC 预后的关系,鉴定出三种与 CRC 预后相关的口腔细菌生物标志物,并构建了基于口腔微生物群的预后预测模型。这一模型在预测 CRC 患者预后方面展现出了良好的性能,为 CRC 的个性化监测提供了潜在的新策略。
然而,研究也存在一定的局限性。例如,研究采用单中心设计,缺乏外部验证队列,样本量相对较小,且所提出的微生物、微生物功能代谢途径与临床结局之间的关联需要进一步的体内外实验验证。此外,研究方法也存在一些约束,如微生物裂解效率未定量评估、16S rRNA 测序存在引物偏差、PICRUSt2 分析忽略菌株水平异质性等。
尽管如此,这项研究依旧意义重大。它为探索基于口腔微生物群的 CRC 预后生物标志物奠定了基础,提示口腔微生物群在 CRC 预后评估中的潜在价值。未来,有望通过多中心、大样本的研究以及更先进的技术手段,进一步验证和完善这些发现,让口腔微生物群在 CRC 的临床监测和治疗中发挥更大的作用 。