肠道与皮肤菌群与肺癌的潜在关联:一项双向孟德尔随机化研究的突破性发现

【字体: 时间:2025年05月25日 来源:Discover Oncology 2.8

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  本研究通过双向孟德尔随机化(MR)和连锁不平衡评分回归(LDSC)分析,揭示了肠道与皮肤菌群与肺癌风险的遗传关联。研究人员发现双歧杆菌(Bifidobacteria)等15种菌群与肺癌呈负相关,而柯普杆菌(Coprobacter)等4种菌群呈正相关,为肺癌的菌群靶向防治提供了新方向。

  

肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一,吸烟等传统风险因素已广为人知,但近年来微生物群在癌症中的作用逐渐成为研究热点。肠道和皮肤作为人体两大微生物生态系统,其菌群失衡(dysbiosis)可能通过调节免疫反应、炎症通路等机制影响肺癌发展。然而,菌群与肺癌的具体关联仍缺乏系统性证据。南昌大学第二附属医院和福建省立医院的研究团队通过创新性遗传学分析,首次全面揭示了肠道与皮肤菌群与肺癌的多层次关联,相关成果发表于《Discover Oncology》。

研究采用双向孟德尔随机化(Mendelian Randomization, MR)和连锁不平衡评分回归(Linkage Disequilibrium Score Regression, LDSC)技术,数据源自MiBioGen联盟(18,340例肠道菌群样本)、GWAS目录(597例皮肤菌群样本)及UK Biobank(374,687例肺癌数据)。通过筛选单核苷酸多态性(SNPs)作为工具变量,结合逆方差加权(IVW)、MR-Egger等方法验证因果关联。

LDSC分析揭示遗传相关性
研究发现双歧杆菌在目、科、属水平均与肺癌呈负遗传相关(Bifidobacteriales目:rg=-0.343, p=0.037),而柯普杆菌属(Eubacterium Coprostanoligenes group)在属水平也显示负相关(rg=-0.721, p=0.029),提示这些菌群可能通过遗传机制降低肺癌风险。

MR分析锁定关键菌群
正向MR分析发现:

  1. 风险菌群:短真杆菌群(Eubacterium brachy group)、柯普杆菌属(Coprobacter)等8类菌群丰度升高与肺癌风险正相关,其中柯普杆菌在肺鳞癌(LUSC)中却呈保护作用(OR=0.748, p=0.012),体现亚型特异性。
  2. 保护菌群:普雷沃菌9(Prevotella 9)、瘤胃球菌1(Ruminococcus1)等7类菌群显著降低风险,如直肠真杆菌群(Eubacterium rectale group)使风险下降0.4%(OR=0.996, p=0.001)。

皮肤菌群的独特作用
干燥环境下的不动杆菌ASV045[Acinetobacter]增加肺癌风险(OR=1.0004, p=0.017),而链球菌属(Streptococcus)则显示保护效应(β=-0.090, p=0.046),证实环境 niches(如干燥/湿润部位)影响菌群-癌症关联。

机制与意义
研究未发现肺癌对菌群的反向影响(反向MR p>0.05),支持菌群为因、肺癌为果的因果关系。保护性菌群如双歧杆菌可能通过产生短链脂肪酸(SCFAs)抑制炎症通路(如PI3K/ERK),而风险菌群如黄酮杆菌(Flavonifractor)可能激活氧化应激。该成果为肺癌的微生物标志物筛选和益生菌干预提供了理论依据,尤其针对不同亚型(如LUAD与LUSC)的精准防治具有临床转化潜力。

局限性包括样本来源的种群偏倚和小细胞肺癌(SCLC)数据缺失。未来需通过动物模型验证菌群调控的具体分子机制,并探索菌群移植(FMT)等治疗策略的可行性。

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