肺肿块患者肠道与肺部菌群特征及其临床意义的多组学研究

本研究针对肺肿块良恶性鉴别诊断的临床挑战，创新性地通过16S rRNA测序技术分析238例粪便和34例支气管肺泡灌洗液(BALF)样本，揭示Lachnospiraceae_NK4A136_group等肠道菌群及Megasphaera等肺部菌群与肺癌的显著关联，构建出AUC达0.8的诊断模型，为肺癌早期筛查提供了新型微生物标志物。

　　

肺肿块良恶性的鉴别诊断一直是临床面临的重大挑战。传统支气管镜检查对周围型小结节定位困难，PET/CT难以区分感染性病变与恶性肿瘤，而支气管肺泡灌洗液(BALF)基因检测的准确性仍需验证。这种诊断困境催生了研究者对微生物组学的探索——近年来，被称为"人类第二基因组"的肠道菌群被证实通过调节宿主代谢和免疫稳态参与多种疾病发生，而曾被认为无菌的肺部也被发现存在复杂菌群，二者通过"肠-肺轴"形成双向调控。但现有研究多局限于单一部位的菌群分析，缺乏对肠-肺菌群互作的系统研究。

针对这一科学空白，复旦大学附属中山医院呼吸科团队在《BMC Microbiology》发表了创新性研究。研究人员前瞻性收集了238例粪便和34例BALF样本，采用16S rRNA基因测序技术，通过α/β多样性分析、LEfSe差异菌群筛选、随机森林建模等方法，首次系统比较了肺肿块患者肠-肺菌群特征。样本来自2020年1-5月在该院就诊的肺肿块患者，严格排除抗生素使用等干扰因素。

微生物组成差异分析

研究显示，恶性肺肿块患者的粪便中Lachnospiraceae_NK4A136_group(P=0.0032)和Erysipelotrichaceae_UCG-003(5倍富集)显著增加，BALF中Proteobacteria门(P=0.0365)明显升高。LEfSe分析进一步验证，粪便中Firmicutes门(P=0.012)和Selenomonadaceae科(P=0.036)在恶性组富集，而BALF中Megasphaera_micronuciformis(P=0.008)在良性组更常见。这些发现提示肠-肺菌群可能通过独立途径参与肿瘤微环境调控。

临床特征关联

在病理分型方面，非小细胞肺癌(NSCLC)患者粪便中Bacteroides(2倍富集，P=0.0146)显著增多，而小细胞肺癌(SCLC)患者BALF中Bacteroidota门(P=0.0116)占优。吸烟史显著影响菌群分布，吸烟者粪便中Parabacteroides(2倍富集，P=0.0205)和BALF中Prevotella_1(2倍富集，P=0.0329)水平升高。治疗反应分析发现，化疗联合免疫治疗有效的患者粪便中Sellimonas(11倍富集，P=0.0415)和BALF中Alloprevotella(P=0.0428)含量更高，这些菌群可能通过调节CD4⁺/CD8⁺T细胞活性增强治疗效果。

诊断模型构建

通过随机森林算法构建的预测模型显示，BALF中Megasphaera与norank_p_Saccharibacteria组合的鉴别效能最佳(AUC=0.8)，显著优于单一菌群指标。相比之下，粪便菌群的预测价值(AUC=0.71)相对有限，提示肺部菌群可能更适合作为肺癌诊断的生物标志物。

该研究首次系统揭示了肺肿块患者的肠-肺菌群特征谱，证实二者具有独立的生态位。特别值得注意的是，BALF菌群展现出更优的诊断价值，其中Megasphaera的减少与恶性肿瘤显著相关，这为开发无创诊断工具提供了新思路。在临床转化方面，研究发现的治疗响应相关菌群(如Sellimonas)可能成为预测免疫治疗效果的生物标志物，而吸烟相关菌群(如Prevotella_1)则为高危人群筛查提供了新靶点。这些发现不仅深化了对"肠-肺轴"机制的理解，更为肺癌的精准诊疗开辟了微生物组学的新视角。