综述:肠道菌群失调与结直肠癌

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:CHINESE MEDICAL JOURNAL 7.5

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  这篇综述系统阐述了肠道菌群(细菌、真菌、病毒)及其代谢产物在结直肠癌(CRC)发生发展中的关键作用,揭示了微生物通过基因毒性(如colibactin)、免疫调节(如Th17/IL-17)、代谢重编程(如SCFAs/mTORC1)等机制促进肿瘤,并探讨了微生物标志物诊断和靶向干预(如FMT/NGPs)的临床潜力。

  

肠道菌群失调与结直肠癌的分子交响曲

引言
结直肠癌(CRC)作为全球第三大高发恶性肿瘤,其发生发展与肠道微生物组的紊乱密切相关。最新研究揭示,肠道菌群(细菌、真菌、病毒)及其代谢产物通过多维度机制参与CRC的起始、进展和治疗抵抗,为肿瘤防控提供了全新视角。

细菌性失调在CRC中的主导作用
关键病原菌的致癌机制

  • pks+大肠杆菌:分泌基因毒素colibactin,诱导DNA双链断裂(DSBs)和染色体不稳定,激活Wnt/β-catenin通路。
  • 产肠毒素脆弱拟杆菌(ETBF):通过BFT毒素切割E-cadherin,释放β-catenin驱动c-Myc表达,同时抑制miR-149-3p促进Th17炎症。
  • 具核梭杆菌(F.nucleatum):FadA黏附素激活β-catenin,Fap2介导免疫逃逸(通过TIGIT),其Fna C2亚群展现独特的代谢适应性。
  • 厌氧消化链球菌(P.anaerobius):分泌IDA代谢物抑制铁死亡(ferroptosis),通过AHR-ALDH1A3轴维持肿瘤干细胞特性。

其他促癌细菌

  • 共生梭菌(C.symbiosum):支链氨基酸(BCAAs)激活mTORC1-胆固醇-SHH通路。
  • 微小单胞菌(P.micra):招募Th17细胞并上调miR-218-5p,抑制抑癌通路PTPRR-Ras/ERK。

真菌与病毒的隐秘角色
真菌促癌联盟

  • 热带念珠菌(C.tropicalis):通过Syk-PKM2-HIF-1α轴激活MDSCs的糖酵解,抑制T细胞功能。
  • 白色念珠菌(C.albicans):分泌乙醛致DNA损伤,并与细菌形成生物膜加剧炎症。

病毒的双面性

  • EBV和HPV:EBV潜伏蛋白激活NF-κB,而HPV E6/E7癌蛋白破坏p53/Rb通路。
  • 噬菌体:调控细菌群落结构,如靶向清除促炎大肠杆菌可增强5-FU疗效。

代谢产物的调控网络
短链脂肪酸(SCFAs)
丁酸盐通过抑制HDAC3增强CD8+ T细胞毒性,而丙酸盐通过HECTD2降解EHMT2激活抑癌基因。

胆汁酸(BAs)
脱氧胆酸(DCA)激活VEGFR2促进血管拟态(VM),而熊去氧胆酸(UDCA)通过TGR5-cAMP抑制YAP致癌信号。

色氨酸代谢物
乳酸杆菌产生的吲哚-3-乳酸(ILA)通过H3K27ac修饰增强DC抗原呈递,而IPA促进T细胞干性标志物TCF7表达。

临床转化前景
诊断突破
微生物单核苷酸变异(SNVs)和代谢组联合分析(如F.nucleatum+DCA)可提升早期CRC检出率(AUC>0.9)。

治疗新策略

  • 下一代益生菌(NGPs):A.muciniphila通过STING通路增强PD-1疗效,L.reuteri分泌reuterin诱导肿瘤氧化应激。
  • 噬菌体精准治疗:靶向清除F.nucleatum的生物膜可逆转化疗抵抗。

挑战与展望
个体化微生物干预需解决菌群异质性(如地域/饮食差异),而工程菌联合免疫治疗(如CAR-T)代表未来方向。从机制研究到临床落地,微生物组学的深度探索将持续改写CRC诊疗范式。

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