综述:微生物组在胰腺癌中的多面性作用:从关联到调控

【字体: 时间:2025年09月23日 来源:Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology 51

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  本综述系统探讨微生物组与胰腺癌(PDAC)的关联及机制,揭示肠道菌群通过调节抗肿瘤免疫、影响化疗反应(如微生物代谢产物)及作为预测生物标志物的潜力,为胰腺癌的早期诊断和治疗策略提供新方向。

  

Abstract

过去数十年间,人类疾病中微生物组的研究呈指数级增长,微生物组与几乎所有恶性肿瘤均存在关联,研究已从相关性探索转向微生物组作为致癌因素的作用机制深入。胰腺导管腺癌(Pancreatic Ductal Adenocarcinoma, PDAC)作为胰腺最常见恶性肿瘤,因缺乏筛查手段、诊断时多属晚期且对现有治疗方案响应不佳,成为全球癌症死亡的主要原因之一。微生物组-胰腺癌研究近年来取得重要进展:研究表明肠道微生物组成分可调节抗肿瘤免疫功能,微生物衍生代谢产物能影响化疗药物反应;此外,基于微生物组的“特征谱”已被识别为生物标志物,可预测PDAC发生并优化现有血清肿瘤标志物性能。本综述以开创性历史及当代研究为框架,系统阐述微生物组如何机制性影响胰腺肿瘤(聚焦PDAC)及其临床意义,并展望未来研究方向。

微生物组与胰腺癌的关联性研究

多项临床研究表明,胰腺癌患者与健康个体的肠道微生物组成存在显著差异。特定菌群如Fusobacterium属和Proteobacteria门在PDAC患者中富集,而产丁酸盐菌(如Faecalibacterium)则显著减少。这些菌群特征不仅与肿瘤发生发展相关,还可能通过代谢产物(如短链脂肪酸、脂多糖等)直接或间接影响胰腺微环境。宏基因组学分析进一步揭示,微生物组基因功能谱可区分早期PDAC与慢性胰腺炎,提示其作为无创诊断工具的潜力。

微生物组调控胰腺癌的机制

微生物组通过多种途径参与PDAC进展:

  1. 1.

    免疫调节:肠道菌群失衡可导致全身性炎症,促进髓源性抑制细胞(MDSCs)和调节性T细胞(Treg)浸润肿瘤微环境,抑制CD8+ T细胞抗肿瘤活性;

  2. 2.

    代谢产物介导的化疗抵抗:微生物衍生代谢物如胞壁酰二肽(MDP)可通过激活NOD2信号通路减弱吉西他滨化疗效果;

  3. 3.

    屏障功能破坏:菌群易位可能破坏肠黏膜屏障,导致微生物产物(如脂多糖LPS)进入循环系统,通过TLR4信号通路促进肿瘤细胞增殖和转移。

临床转化与生物标志物开发

微生物组特征谱(如特定菌群丰度组合)已被用于构建PDAC预测模型,其准确性优于传统血清标志物CA19-9。例如,基于16S rRNA测序的菌群标志物联合CA19-9可将诊断敏感性提高至85%以上。此外,菌群干预策略(如益生菌、粪便微生物移植FMT或抗生素靶向清除促癌菌)在临床前模型中显示出增强化疗疗效及免疫治疗响应的潜力,为PDAC治疗提供新思路。

挑战与未来方向

当前研究仍需解决以下问题:菌群-宿主相互作用的因果性需通过无菌动物模型进一步验证;微生物组调控的时空动态变化(如肿瘤不同阶段)需纵向研究揭示;临床干预需标准化菌群调控方案并评估长期安全性。多组学整合分析(宏基因组、代谢组、免疫组)和人工智能辅助模型将是未来突破的关键。

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