早发与平均发病年龄胰腺导管腺癌的肿瘤微生物组差异及其预后价值研究

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:ESMO Gastrointestinal Oncology

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  为解决早发性胰腺导管腺癌(eoPDAC)与平均发病年龄胰腺导管腺癌(aoPDAC)微生物组特征差异的认知空白,研究人员通过宏基因组测序分析44例手术标本,发现eoPDAC肿瘤组织细菌α多样性更高(P=0.04),而aoPDAC真菌多样性更显著(P=0.02),并鉴定出11种差异微生物。该研究首次揭示微生物组特征与eoPDAC生存期的相关性(R=0.26,P=0.02),为早发性胰腺癌的预后评估提供了新思路。

  

胰腺癌作为美国癌症相关死亡的第三大原因,其早发型病例(eoPDAC,诊断年龄<50岁)的发病率在过去二十年持续上升,占新发病例的6%-9%。这类患者往往面临诊断延迟、肿瘤表型更侵袭、治疗抵抗等挑战,但其发病机制尚不明确。近年研究发现微生物组通过免疫调节、代谢调控等途径参与癌症发生,且在结直肠癌中已观察到早发与晚发肿瘤的微生物组差异,但胰腺导管腺癌(PDAC)的相关研究多局限于平均发病年龄(aoPDAC>50岁)患者。

美国克利夫兰医学中心(Cleveland Clinic Foundation)和罗斯威尔公园综合癌症中心(Roswell Park Comprehensive Cancer Center)的研究团队通过多中心合作,对24例eoPDAC和20例aoPDAC患者的切除标本进行宏基因组测序,首次系统比较了两组肿瘤微生物组特征。研究采用Wilcoxon检验、PERMANOVA多变量分析等统计方法,结合机器学习分类器建模,发现eoPDAC肿瘤组织的细菌α多样性显著高于aoPDAC(P=0.04),而真菌菌群呈现相反趋势(P=0.02)。通过差异丰度分析鉴定出11种关键微生物标记物,包括芽孢杆菌(Bacillus)、念珠菌(Candida)、克雷伯菌(Klebsiella)等。更值得注意的是,细菌多样性与eoPDAC患者总生存期呈正相关(R=0.26,P=0.02),这一发现为预后评估提供了新维度。该研究成果发表于《ESMO Gastrointestinal Oncology》。

研究团队采用的主要技术包括:1) 从两家医疗机构的FFPE标本库中获取44例手术标本(24例eoPDAC/20例aoPDAC)并进行严格质控;2) 使用鸟枪法宏基因组测序技术进行全基因组分析;3) 构建包含≥20,000个基因组序列的自定义微生物数据库;4) 采用Kruskal-Wallis检验和PERMANOVA分析α/β多样性差异;5) 通过随机森林等机器学习算法进行差异丰度分析和多组学整合。

【细菌微生物组特征】
研究显示eoPDAC肿瘤组织的细菌α多样性显著高于aoPDAC(P=0.04),β多样性分析表明两组间86.6%的菌属无重叠。差异丰度分析鉴定出9个关键菌属,包括克雷伯菌(Klebsiella)和大肠杆菌(Escherichia)等在eoPDAC中富集。这些细菌多数与PDAC发生发展相关,如克雷伯菌可通过代谢调控影响肿瘤微环境。

【真菌菌群特征】
真菌α多样性在aoPDAC肿瘤组织中更高(P=0.02),且与相邻正常组织差异显著(P=0.009)。念珠菌(Candida)和马拉色菌(Malassezia)等已知与胰腺癌相关的真菌被鉴定为差异标记物。值得注意的是,真菌多样性在eoPDAC正常组织中与生存期正相关(R=0.22,P=0.031)。

【多组学分析与生存关联】
MOFA2多组学分析确定葡萄球菌(Staphylococcus)和芽孢杆菌(Bacillus)为最大变异驱动因素。细菌标记物对aoPDAC肿瘤组织的分类效能最高(AUC=0.76)。生存分析首次揭示eoPDAC肿瘤细菌多样性与更好预后相关(R=0.26,P=0.02),这一发现在既往PDAC研究中未见报道。

讨论部分指出,这是首个系统比较eoPDAC与aoPDAC微生物组特征的研究。发现的微生物组差异可能反映年龄相关的免疫衰老或环境暴露差异,如研究中eoPDAC组接受新辅助治疗比例更高(83% vs 35%,P=0.003)。特别值得关注的是细菌多样性对eoPDAC预后的预测价值,这为开发微生物组靶向治疗提供了依据。研究也存在局限性,如仅纳入手术标本可能引入选择偏倚,且低生物量样本可能影响结果稳定性。未来研究可探索口腔/肠道微生物组与肿瘤微生物组的关联,以及通过粪菌移植等干预手段调节肿瘤微环境的可行性。

该研究的重要意义在于:1) 首次建立eoPDAC特异性微生物组特征谱;2) 揭示微生物多样性作为预后标志物的潜力;3) 为解释早发性胰腺癌发病率上升提供新视角;4) 推动微生物组检测在精准肿瘤学中的应用。随着微生物组研究方法的标准化,这些发现有望转化为临床可用的生物标记物和治疗靶点。

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