乳腺微生物组中痤疮丙酸杆菌（Cutibacterium acnes）的抑癌潜力：多队列分析与功能验证

本研究通过整合5项公共数据集（n=877）及内部队列验证，首次系统揭示乳腺组织中痤疮丙酸杆菌（C. acnes）丰度与乳腺癌（BC）的负相关性。通过16S rRNA测序和机器学习模型（AUC达0.90）鉴定出Cutibacterium属作为关键生物标志物，结合体外实验证实其分泌的丙酸盐可通过调控丙酸代谢通路（propanoate metabolism）抑制MDA-MB-231细胞增殖、迁移（P<0.05），为微生物-肿瘤互作机制提供新见解。

　　

微生物诊断特征在乳腺癌中的潜在抗肿瘤特性

ABSTRACT

研究通过分析5项公共乳腺癌研究中的16S rRNA基因测序数据（161例BC组织、195例癌旁组织、451例正常组织），发现乳腺微生物组以变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）为主导。比较分析显示，癌旁和正常组织中Cutibacterium和Burkholderia属丰度显著高于肿瘤组织（P<0.001），提示其潜在抗癌作用。体外实验证实痤疮丙酸杆菌（C. acnes）上清液通过分泌丙酸盐（384 mg/L）抑制乳腺癌细胞恶性行为。

INTRODUCTION

乳腺癌（BC）作为女性最常见恶性肿瘤，其发病机制涉及遗传（如BRCA1/2突变）与微生物组互作。近年研究发现，乳腺等原认为无菌的器官存在特定微生物群落，可能通过调节免疫应答、代谢产物（如短链脂肪酸SCFAs）影响肿瘤微环境。

MATERIALS AND METHODS

数据来源：整合5项ENA数据库研究（PRJNA759366等），覆盖意大利、美国、摩洛哥和中国人群。
测序分析：使用FastP质控、FLASH拼接，Greengenes2数据库注释。
机器学习：随机森林（RF）模型筛选特征，10折交叉验证评估性能（AUC 0.66-0.90）。
功能实验：从患者组织分离C. acnes（成功率20%），通过克隆形成、Transwell和小鼠移植瘤模型验证其抑癌效应。

RESULTS

微生物组成：BC组织中C. acnes丰度降低4.8倍（P<0.001），而丙酸代谢通路相关基因acs和prpE在正常组织中高表达（P<0.05）。
模型性能：14个菌种特征（含C. acnes）区分BC与正常组织的AUC达0.90。
机制验证：20% C. acnes上清液使MCF-7细胞迁移率降低62%（P<0.01），小鼠肿瘤重量减少43%（P<0.05）。

DISCUSSION

研究首次多队列验证C. acnes作为BC保护因子，其分泌的丙酸盐可能通过抑制上皮-间质转化（EMT）发挥抑癌作用。局限性在于样本地理分布不均，需扩大队列验证菌株特异性。

CONCLUSION

Cutibacterium和C. acnes可作为BC诊断标志物，其代谢产物丙酸盐具有抗肿瘤潜力，为微生物靶向治疗提供新方向。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论）