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为探究肠道微生物群、免疫细胞与结直肠癌(CRC)关系,研究人员开展相关研究,揭示其关联及潜在治疗靶点。
在人体的微观世界里,肠道微生物群就像一个神秘的 “小宇宙”,对健康有着至关重要的影响。结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)作为常见的恶性肿瘤,近年来发病率和死亡率不断攀升,在全球范围内,它是第三大常见癌症,也是癌症死亡的第二大常见原因。一直以来,人们都知道肠道微生物群与 CRC 之间存在千丝万缕的联系,比如有益菌能抑制癌细胞增殖,有害菌却可能引发癌变。同时,肠道微生物群还能影响免疫细胞,而免疫细胞又与肿瘤的发生发展密切相关。然而,这三者之间具体的作用机制却如同被迷雾笼罩,亟待科学家们去揭开。
为了深入探究这些复杂的关系,中国医科大学附属第一医院和中国医学科学院肿瘤医院等研究机构的研究人员展开了一项重要研究,相关成果发表在《BMC Cancer》杂志上。这项研究意义非凡,它有助于我们更深入地理解肠道微生物群、免疫细胞与 CRC 之间的相互作用,为开发新的治疗策略提供了理论依据。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。他们借助全基因组关联研究(Genome - wide Association Study,GWAS)获取数据,这些数据涵盖了 207 种微生物分类群、205 条功能通路以及 731 种免疫细胞表型相关信息。结直肠癌数据则来源于整合流行病学单位开放 GWAS 项目,涉及 470002 名欧洲血统参与者。此外,研究采用孟德尔随机化(Mendelian Randomization,MR)分析,以遗传变异作为工具变量,有效控制混杂因素,同时运用中介分析来确定特定免疫细胞在肠道细菌与结直肠癌之间的中介作用。
下面来详细看看研究结果:
- 确定与结直肠癌相关的肠道微生物分类群:通过单变量逆方差加权孟德尔随机化分析发现,放线菌门和厚壁菌门中的多种微生物分类群与结直肠癌存在显著关联。其中,棒状杆菌科(Coriobacteriaceae)、萨特氏菌科(Sutterellaceae)、埃格特菌属(Eggerthella)、棒状杆菌目(Coriobacteriales)、产气柯林斯菌(Collinsella aerofaciens)和布氏瘤胃球菌(Ruminococcus bromii)与结直肠癌呈负相关,这意味着它们可能对结直肠癌有一定的保护作用;而乳杆菌目(Lactobacillales)、韦荣氏菌属(Veillonella)和双歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)则与结直肠癌呈正相关,可能会增加患癌风险。
- 潜在免疫细胞的中介分析:在两样本 MR 分析中,发现 35 种免疫细胞与结直肠癌存在因果关系,其中 17 种呈正相关,18 种呈负相关。进一步研究发现,产气柯林斯菌通过降低 CD28+CD45RA-CD8br上的 CD127 水平、提高 CD33-HLA DR+上的 HLA DR 水平来降低结直肠癌风险;布氏瘤胃球菌虽对结直肠癌有保护作用,但却与 IgD-CD38dim% 淋巴细胞水平升高相关,而这种淋巴细胞是结直肠癌的风险因素。中介分析量化了这些免疫细胞在特定肠道微生物分类群与结直肠癌因果关系中的间接效应和中介比例。
- 孟德尔随机化敏感性分析:通过散点图、漏斗图、 Cochr an’s Q 检验、MR - 多效性检验和逐一排除检验等多种方法进行敏感性分析,结果表明样本选择相对平衡,无明显偏差,研究结果具有较好的稳健性。
研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了肠道微生物群与结直肠癌之间的因果联系,且这种联系可能受免疫细胞影响。研究首次为产气柯林斯菌和布氏瘤胃球菌与结直肠癌的因果关系提供了遗传证据,同时确定了 35 种与结直肠癌存在因果关系的免疫细胞。这一研究成果凸显了靶向肠道微生物群和免疫细胞在结直肠癌治疗中的潜在价值,为开发针对性的益生菌疗法、免疫疗法和饮食干预提供了基础。
不过,研究也存在一定的局限性。由于数据均来自欧洲人群,研究结果的普遍性受到限制;单因素 MR 分析假设三者关系为线性,可能忽略潜在的非线性关系;尽管孟德尔随机化框架控制了混杂因素,但仍无法完全排除残余混杂或多效性的影响。未来研究需要利用非线性模型或个体水平数据进一步探究这些复杂关系,同时采用更强大的遗传工具、进行更深入的敏感性分析并整合更多数据源,以完善相关研究。
总体而言,这项研究为我们理解肠道微生物群、免疫细胞与结直肠癌之间的关系打开了新的窗口,为后续的研究和治疗提供了重要的方向,尽管还有一些问题需要解决,但无疑为攻克结直肠癌带来了新的希望。