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【编辑推荐】为探究具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）亚种对结直肠癌（CRC）肿瘤生态及肿瘤发生的影响，研究人员结合分子、空间及微生物分析，对 CRC 患者肿瘤微生物组中具核梭杆菌进行表征，发现其及亚种 animalis clade 2 在含生物膜的结肠肿瘤中显著富集，为 CRC 发病机制研究提供新视角。
结直肠癌（colorectal cancer, CRC）是全球发病率和死亡率均位居前列的恶性肿瘤，其发生发展与肠道微生物失调密切相关。具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）作为一种口腔细菌，被发现在结直肠肿瘤中定植，但其不同亚种在肿瘤生态和肿瘤发生中的具体作用尚不清楚。此外，生物膜作为结直肠肿瘤的常见特征，其与具核梭杆菌及其亚种的关联也亟待深入研究。在此背景下，来自约翰霍普金斯大学医学院等机构的研究人员开展了相关研究，旨在明确具核梭杆菌及其亚种在结直肠癌肿瘤微生物组中的特征，及其与生物膜和肿瘤进展的关系。该研究成果发表在《npj Biofilms and Microbiomes》，为揭示结直肠癌的发病机制提供了重要线索。
研究人员以马来西亚 116 例结直肠癌患者为研究对象，收集肿瘤及配对正常组织样本，结合荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization, FISH）、16S rRNA 扩增子测序、PCR 及选择性培养等技术，分析具核梭杆菌及其亚种在肿瘤中的分布、丰度及其与生物膜、肿瘤临床病理特征的关联，并通过 PICRUSt2 预测微生物代谢功能差异。
结肠肿瘤中多微生物生物膜常见且含梭杆菌
通过 FISH 检测发现，68.8%（77/111）的结肠肿瘤存在生物膜，右侧肿瘤生物膜发生率（91.7%）显著高于左侧（58.7%）。多探针 FISH 显示，94.3%（66/70）的生物膜为多微生物组成，其中 68.2%（45/66）含有梭杆菌属。含梭杆菌的肿瘤生物膜与更晚的肿瘤分期相关，而正常组织生物膜中梭杆菌通常稀疏，无密集定植或上皮侵袭现象。
梭杆菌在结肠肿瘤微生物组中富集
16S rRNA 测序显示，86.6%（97/112）的 CRC 肿瘤中存在具核梭杆菌，其在肿瘤中的丰度显著高于配对正常组织。此外，牙周梭杆菌（F. peridonticum）、猴梭杆菌（F. simiae）和变异梭杆菌（F. varium）也在肿瘤中富集，其中变异梭杆菌在马来族患者肿瘤中富集更为明显。
具核梭杆菌及口腔微生物与结肠肿瘤生物膜相关
具核梭杆菌丰度与肿瘤生物膜状态密切相关，在生物膜阳性肿瘤中显著富集，且与肿瘤分期正相关。同时，肿瘤中多种口腔微生物（如溶齿放线菌、生痰二氧化碳嗜纤维菌等）丰度与具核梭杆菌呈正相关，提示口腔微生物群落可能协同参与肿瘤微环境构建。
亚种 animalis clade 2 是含生物膜结肠肿瘤中富集的主要梭杆菌
通过亚种特异性分析发现，animalis clade 1（Fna C1）和 clade 2（Fna C2）在肿瘤中均显著富集，但 Fna C2 在肿瘤和正常组织中的丰度均高于 Fna C1。Fna C2 在生物膜阳性肿瘤中丰度更高，且在各肿瘤分期均显著富集，而 Fna C1 仅在 III 期肿瘤中富集。PCR 和培养结果也支持 animalis 亚种在肿瘤中的优势地位。
生物膜和 Fna C2 丰度与代谢功能变化相关
PICRUSt2 分析显示，生物膜阳性肿瘤与正常组织相比，有 67 条代谢通路存在差异，涉及假氨基糖生物合成等过程，而生物膜阴性肿瘤仅 9 条通路差异。Fna C2 高丰度肿瘤中，蛋白 N - 糖基化、1,2 - 丙二醇降解等通路富集，且与口腔微生物相关，提示其可能通过代谢途径影响肿瘤微环境。
该研究系统揭示了具核梭杆菌及其亚种 Fna C2 在结直肠癌生物膜中的富集特征，明确了其与肿瘤进展的关联，并发现口腔微生物群落与具核梭杆菌的协同作用及代谢功能变化。这些发现不仅深化了对结直肠癌微生物组发病机制的认识，也为靶向微生物干预提供了潜在靶点，特别是 Fna C2 及其相关代谢通路可能成为结直肠癌预防和治疗的新方向。未来研究可进一步结合空间组学技术，解析具核梭杆菌与宿主细胞及微生物群落的互作机制，为临床转化奠定基础。
