综述：基于组学的CRC微生物诊断技术现状

这篇综述系统阐述了肠道微生物组（GM）及其代谢产物在结直肠癌（CRC）早期诊断中的潜在价值，重点分析了以口腔厌氧菌（如具核梭杆菌Fusobacterium nucleatum）和代谢标志物（如胆汁酸、短链脂肪酸SCFAs）为核心的诊断策略，并探讨了组学技术（16S rRNA测序、宏基因组学）与现有筛查方法（如FIT）结合的临床应用前景。

　　

CRC发病与诊断现状

结直肠癌（CRC）是全球第三大高发癌症，早期诊断可显著提升患者5年生存率至90%以上。然而，现有筛查手段如结肠镜和粪便免疫化学检测（FIT）存在侵入性高、灵敏度不足等问题。近年来，肠道微生物组（GM）及其代谢产物的异常变化被证实与CRC发生密切相关，为无创诊断提供了新思路。

微生物组在CRC发生中的作用

抗生素使用、高脂饮食等环境因素可破坏肠道菌群平衡，诱发CRC相关菌群特征。具核梭杆菌（F. nucleatum）、产肠毒素脆弱拟杆菌（B. fragilis）等"驱动菌"通过分泌基因毒素（如colibactin）或激活Wnt/β-catenin通路促进肿瘤发生。而保护性菌群如普拉梭菌（F. prausnitzii）的耗竭，导致短链脂肪酸（SCFAs）合成减少，进一步削弱肠黏膜屏障功能。

当前微生物诊断技术

1. 测序技术：
   • 16S rRNA测序可快速鉴定CRC相关菌群特征（如口腔厌氧菌富集）
   • 宏基因组学能精确到菌株水平，同时解析功能通路（如胆汁酸代谢bai操纵子）
2. 代谢组学：
   • 次级胆汁酸（如脱氧胆酸DCA）在CRC患者粪便中显著升高（AUC=0.77）
   • 血清多胺（如N1,N2-二乙酰亚精胺）鉴别CRC的AUC达0.961

关键生物标志物

• 菌群标志物：
  具核梭杆菌（F. nucleatum）在组织/粪便中的检测（AUC=0.86）
  共生梭菌（C. symbiosum）与早期CRC强相关（AUC=0.803）
• 代谢标志物：
  胆汁酸代谢通路（baiF基因）在CRC宏基因组中富集
  粪便丁酸盐水平与CRC风险呈负相关（OR=0.62）

挑战与展望

样本异质性（如粪便含水量）、相对丰度测量的局限性以及缺乏标准化流程仍是主要障碍。最新研究通过"内参 spike-in"实现绝对定量，显著提升数据可靠性。未来，整合多组学数据（如菌群-代谢物-宿主基因突变）的联合模型，或可突破现有诊断瓶颈。

微生物诊断的临床转化

将F. nucleatum qPCR检测与FIT联用，可使晚期腺瘤检出率提升40%。纳米孔测序等便携技术的发展，更使基层医疗机构实现现场微生物组分析成为可能。随着CEN/TS 17626等国际标准的推行，微生物诊断有望成为CRC筛查体系的重要补充。