印度结直肠癌患者肿瘤相关生物膜的独特微生物特征及其致癌机制研究

本研究针对印度结直肠癌(CRC)患者肿瘤微环境中生物膜(biofilm)的微生物组成展开深入探索。研究人员通过荧光原位杂交(FISH)技术分析15对肿瘤与癌旁组织样本，发现肿瘤部位显著富集大肠杆菌(E. coli)、肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)和脆弱拟杆菌(B. fragilis)，而具基因毒素的pks+大肠杆菌和具核梭杆菌(F. nucleatum)丰度较低。该成果首次揭示了印度人群CRC相关生物膜的独特微生物谱，为区域特异性CRC防治策略提供了新靶点。

　　

结直肠癌(CRC)作为全球癌症相关死亡的主要原因之一，其发病机制与肠道微生物组的异常变化密切相关。近年来，细菌生物膜(biofilm)在CRC发展中的作用日益受到关注——这些由多菌种构成的粘附性群落能够破坏肠道黏液屏障，通过释放基因毒素、诱发慢性炎症等方式促进肿瘤发生。然而，现有研究多集中于欧美人群，对于印度等CRC发病率快速上升的发展中国家，其独特的饮食结构、环境因素可能塑造了迥异的微生物特征。印度新德里全印医学科学研究院的研究团队在《Applied Microbiology and Biotechnology》发表的研究，首次系统描绘了印度CRC患者肿瘤相关生物膜的微生物图谱。

研究团队采用荧光原位杂交(FISH)技术，对15例CRC患者的肿瘤和配对癌旁组织进行空间定位分析。通过设计两套特异性探针组（分别靶向E. coli/F. nucleatum/通用细菌和E. coli(pks⁺)/B. fragilis/K. pneumoniae），结合共聚焦显微镜成像和校正总细胞荧光(CTCF)定量，揭示了微生物在组织中的三维分布特征。

临床特征与微生物分布
研究队列以左半结肠癌为主（66.7%），组织学亚型以分化型腺癌（60%）最常见。FISH结果显示肿瘤部位生物膜密度显著高于癌旁组织（p<0.05），其中E. coli（红色信号）和K. pneumoniae（黄色信号）在肿瘤区域的荧光强度分别增加66.7%和37.5%。值得注意的是，虽然携带pks基因岛（编码基因毒素colibactin）的E. coli(pks⁺)总体检出率较低，但其在肿瘤部位的相对丰度仍显著高于正常组织。

关键菌种的致癌机制
研究发现B. fragilis（红色信号）在肿瘤微环境中特异性富集，该菌可通过产生脆弱拟杆菌毒素(BFT)破坏上皮屏障功能。K. pneumoniae的显著富集（尤其在分化型腺癌中）提示其可能通过免疫逃逸和持续炎症反应参与致癌过程。与此形成对比的是，在欧美CRC研究中常见的F. nucleatum（绿色信号）在本队列中检出率较低，反映了地域性微生物差异。

讨论与意义
该研究首次系统比较了印度CRC患者肿瘤生物膜的核心菌群特征，其发现的K. pneumoniae优势定植现象在既往国际研究中未见报道。这种地域特异性模式可能与印度人群的高碳水化合物饮食、抗生素使用习惯等环境因素相关。从转化医学角度看，针对E. coli(pks⁺)和K. pneumoniae的特异性抑制策略（如噬菌体疗法或群体感应抑制剂）或可成为印度CRC预防的新方向。研究还提出生物膜密度与组织学亚型的相关性，提示微生物入侵程度可能影响肿瘤分化表型。

这项由Manish Kushwaha等学者完成的工作，不仅填补了发展中国家CRC微生物组研究的空白，更强调了在精准医学时代需考虑地域因素对肿瘤微环境的影响。未来通过扩大样本量、整合多组学数据，将有助于揭示这些独特微生物特征背后的分子机制，为开发区域定制化的CRC干预措施奠定基础。