术前肠道微生物组特征预测胃肠道肿瘤手术感染风险：Akkermansia muciniphila的保护作用与机制探索

《Annals of Surgical Oncology》：Invited Editorial on “Association of Preoperative Gut Microbiota Disturbances With Postoperative Infectious Complications in Major Gastrointestinal Cancer Surgery: A Large-Scale Exploratory Study," by Sugimoto et al.

本文针对胃肠道肿瘤术后感染高发难题，探讨了术前肠道微生物组与术后感染的关联。研究发现Akkermansia muciniphila和Lactococcus lactis丰度与感染风险负相关，粪便乳酸酸水平可作风险标志物，为个性化益生菌干预提供了新思路。

　　

在胃肠道肿瘤外科治疗领域，术后感染性并发症始终是困扰外科医生的临床难题。尽管现代外科技术不断进步，且普遍采用集束化感染防控策略，但手术部位感染、肺炎、脓毒症等并发症仍持续影响着患者的康复进程和生存质量。更值得关注的是，像吻合口漏和深部器官间隙感染这类严重并发症，虽然发生率相对较低，但其导致的临床后果往往十分严重。近年来，随着微生物组研究的深入，科学家们逐渐认识到肠道微生物生态系统可能在术后感染的发生发展中扮演着关键角色。

肠道微生物组被称为人体的"第二基因组"，其与宿主免疫系统的相互作用构成了复杂的调控网络。在肿瘤患者中，这种相互作用更为复杂——肿瘤本身、抗癌治疗（如化疗、放疗）、手术应激等因素都可能扰乱肠道微生态平衡。特别值得注意的是，肠道微生物不仅能通过调节全身免疫状态间接影响感染易感性，某些病原菌还能通过直接作用于手术部位（如影响胶原降解和基质金属蛋白酶激活）而导致吻合口漏等严重并发症。然而，术前肠道微生物组特征是否能预测术后感染风险，以及如何通过干预微生物组来改善手术结局，这些问题仍有待深入探索。

正是在这样的背景下，Sugimoto及其团队在《Annals of Surgical Oncology》上发表了一项大规模探索性研究，系统分析了胃肠道肿瘤患者术前肠道微生物组与术后感染性并发症的关联。为了回答这一科学问题，研究人员设计了一项前瞻性观察性研究，纳入了381例接受根治性手术的胃肠道肿瘤患者。研究团队在术前收集患者的粪便样本，通过16S rRNA基因测序技术进行微生物组分析，同时采用代谢组学方法检测粪便中的代谢物水平。术后密切监测患者的感染性并发症发生情况，并分析特定微生物丰度与免疫细胞水平的相关性。

研究结果揭示了几个重要发现。在微生物组成分析方面，研究发现术前粪便中Akkermansia muciniphila和Lactococcus lactis的丰度增加与术后感染性并发症风险降低显著相关。这些并发症包括从表浅感染到肺炎乃至脓毒症的综合指标。更重要的是，Akkermansia muciniphila的丰度与中性粒细胞和淋巴细胞等免疫细胞水平呈正相关，提示其保护作用可能与调节全身免疫应答有关。

在代谢组学分析方面，研究发现术前粪便中乳酸酸水平升高预示着更高的术后感染风险。这表明乳酸酸可能作为预测术后感染风险的生物标志物，也为干预提供了潜在靶点。

关于微生物与免疫系统相互作用的机制探讨，研究结果支持Akkermansia muciniphila通过调节宿主免疫反应而非直接作用于肿瘤细胞来发挥保护作用的假设。这与该细菌在代谢综合征和炎症性肠病研究中显示的系统性益处一致，通常归因于其调节肠道屏障完整性的功能。

研究的另一重要发现是提出了基于术前粪便分析的个性化微生物组干预策略。作者特别探讨了补充Akkermansia muciniphila作为低成本干预措施的潜力，并引用了一项在胰岛素抵抗患者中进行的随机试验，证明补充这种益生菌可降低炎症血清标志物且耐受性良好。

然而，研究也指出了若干方法论上的挑战和局限。首先，对于发病率低但危害大的严重并发症（如吻合口漏），本研究因样本量限制难以得出明确结论。这些并发症可能更受手术局部微生物环境而非粪便微生物组的影响。例如，食管手术研究表明，口腔和胃部微生物组差异可预测吻合口漏风险，而本研究基于粪便样本的分析可能无法完全捕捉到上消化道肿瘤手术局部的微生物特征。

其次，围手术期干预措施对微生物组的影响需要慎重考虑。研究中患者接受了包括肠道准备、围手术期抗生素、新辅助化疗或放疗在内的多样化治疗，这些因素都对微生物组有显著影响。特别是肠道准备（无论是机械性还是抗生素性）已被证明会对微生物组成产生持续影响（最长可达14天），覆盖术后愈合的关键期。虽然本研究的分析样本在术后48小时内收集，可能部分反映了新辅助治疗和历史抗生素使用的影响，但不同肠道准备方案的细节未详细描述，可能影响结果的解释。

此外，研究人群的异质性也值得关注。虽然包含了多种胃肠道肿瘤，但只有12%为结直肠癌患者。在结直肠手术中，联合机械性和抗生素性肠道准备已被证明与感染和肿瘤学结局相关，而非结直肠手术患者较为有限的肠道准备可能也会对肠道微生物组产生临床意义上的影响。

研究的结论部分强调了微生物组作为可调节因素在改善手术结局方面的潜力。尽管面临微生物组与宿主、治疗方法及围手术期应激因素复杂相互作用的挑战，但识别出Akkermansia muciniphila和Lactococcus lactis等具有保护作用的微生物，为开发益生菌制剂、饮食调整和个性化抗生素方案等干预措施提供了科学依据。

最终，这项研究的意义在于将肠道微生物组分析纳入了外科预后评估体系，为推动个性化医疗在外科肿瘤学领域的应用奠定了基础。通过术前评估和调节患者的微生物组状态，外科医生有望为这一高风险人群制定更精准的围手术期管理策略，最终降低并发症发生率和改善患者预后。随着微生物组研究的不断深入，我们有理由相信，针对肠道微生态的干预措施将成为未来外科精准医疗的重要组成部分。