《Holistic Integrative Oncology》：Causal effects of gut microbiota on oral cavity cancer—a two-sample Mendelian randomization study
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本研究利用双样本孟德尔随机化（MR）方法，首次系统评估了肠道菌群（GM）与口腔癌（OCC）的因果关联。研究基于MiBioGen联盟和IEU Open GWAS项目的大规模全基因组关联研究（GWAS）数据，发现芽孢杆菌目（Bacillales）、伯克霍尔德菌目（Burkholderiales）等11种菌群与OCC风险增加存在潜在因果关联，而丁酸弧菌属（Butyrivibrio）、埃格特菌属（Eggerthella）等5种菌群则表现出保护作用。该研究为理解“肠-口轴”在口腔癌发生发展中的作用提供了关键的遗传学证据，并为未来开发基于肠道微生态的干预策略指明了方向。
口腔癌（Oral Cavity Cancer, OCC）是全球范围内一种高发的头颈部恶性肿瘤，其预后极差，常导致患者面部畸形和功能障碍，严重影响生活质量。尽管吸烟和饮酒是其主要风险因素，但越来越多的证据表明，人体内庞大的微生物群落——肠道菌群（Gut Microbiota, GM）在肿瘤的发生发展中扮演着重要角色。肠道菌群与口腔之间存在着被称为“肠-口轴”的动态相互作用，肠道菌群的改变可能通过影响免疫系统或代谢产物，间接调控口腔微环境，从而影响口腔癌的进程。然而，由于传统观察性研究难以排除混杂因素和反向因果关系的干扰，肠道菌群与口腔癌之间是否存在真正的因果关联，一直是悬而未决的科学问题。
为了回答这一问题，来自浙江大学医学院附属第一医院等机构的研究团队在《Holistic Integrative Oncology》杂志上发表了一项开创性的研究。他们利用孟德尔随机化（Mendelian Randomization, MR）这一强大的遗传学工具，首次系统性地评估了肠道菌群与口腔癌之间的因果效应。孟德尔随机化利用基因变异作为工具变量，能够有效规避传统研究中的混杂偏倚，为揭示暴露因素与疾病之间的因果关联提供了强有力的证据。
为了开展这项研究，研究人员采用了双样本孟德尔随机化（Two-Sample MR）的研究设计。他们首先从MiBioGen联盟的公开数据库中获取了肠道菌群的全基因组关联研究（Genome-Wide Association Study, GWAS）数据，该数据整合了来自24个基于人群队列的18,340名个体的16S rRNA基因测序和基因分型数据，涵盖了门、纲、目、科、属五个分类学水平的211个微生物类群。作为结局数据，研究团队从IEU Open GWAS项目中提取了口腔癌的GWAS汇总数据，该数据集包含了357例口腔癌患者和372,016例对照，所有个体均为欧洲血统。通过严格的筛选标准，研究人员最终确定了2,699个与196个细菌属相关的单核苷酸多态性（Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs）作为工具变量，用于后续的因果推断分析。
主要研究结果
1. 肠道菌群与口腔癌的因果关联
通过逆方差加权法（Inverse Variance Weighted, IVW）和MR-Egger回归等多种统计方法，研究团队发现18种肠道微生物类群与口腔癌风险存在显著的因果关联。其中，11种菌群被鉴定为潜在的风险因素，而另外5种菌群则表现出保护作用。
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增加口腔癌风险的菌群：研究发现，芽孢杆菌目（Bacillales）、伯克霍尔德菌目（Burkholderiales）、β-变形菌纲（Betaproteobacteria）、脱硫弧菌属（Desulfovibrio）、巴斯德菌目（Pasteurellales）、巴斯德菌科（Pasteurellaceae）、裂解真杆菌群（Eubacterium fissicatena group）和产碱菌科（Alcaligenaceae）的丰度增加，与口腔癌发病风险的升高存在因果关联。值得注意的是，芽孢杆菌目在两种分析方法（IVW和MR-Egger）中均显示出显著的正向关联，表明其与口腔癌风险的增加具有稳健的因果效应。
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降低口腔癌风险的菌群：研究同时发现，丁酸弧菌属（Butyrivibrio）、埃格特菌属（Eggerthella）和狭义梭菌属1（Clostridium sensu stricto 1）的丰度增加，与口腔癌发病风险的降低存在因果关联。此外，MR-Egger分析还提示，毛螺菌科UCG004（Lachnospiraceae UCG004）、普雷沃菌属7（Prevotella 7）和消化球菌属（Peptococcus）等菌群也可能具有保护作用，尽管IVW方法的结果未达到统计学显著性。
2. 敏感性分析
为了确保研究结果的稳健性，研究人员进行了一系列敏感性分析。水平多效性检验（MR-Egger回归截距项）显示，对于大多数显著关联的菌群，其P值均大于0.05，表明不存在明显的水平多效性偏倚，即基因变异主要通过影响肠道菌群来影响口腔癌风险，而非通过其他途径。Cochran's Q检验和留一法分析（Leave-one-out analysis）也证实了研究结果的稳定性和可靠性，没有发现单个SNP对结果产生过度影响。
3. 反向孟德尔随机化分析
为了排除反向因果关系的可能性，即口腔癌的发生导致肠道菌群改变，研究团队还进行了反向MR分析。结果显示，口腔癌对上述已鉴定的肠道菌群没有显著的因果效应。这一结果进一步支持了肠道菌群是口腔癌的因，而非果，从而确立了因果关系的方向性。
研究结论与讨论
这项研究首次利用孟德尔随机化方法，为肠道菌群与口腔癌之间的因果关联提供了强有力的遗传学证据。研究不仅鉴定出多个与口腔癌风险增加相关的致病菌群，如芽孢杆菌目和伯克霍尔德菌目，还发现了具有潜在保护作用的菌群，如丁酸弧菌属和埃格特菌属。
尽管研究中发现的比值比（Odds Ratio, OR）效应值较小（均接近1），但这在生物学上是合理的。口腔癌作为一种复杂的多因素疾病，其发生发展受到遗传、环境、生活方式和微生物等多种因素的共同影响。肠道菌群作为其中一个环节，其个体贡献虽然微小，但可能通过影响免疫调节、代谢产物产生等机制，在肿瘤微环境的形成中发挥“推波助澜”或“防微杜渐”的作用。从公共卫生的角度来看，这些微小的风险效应在人群中广泛存在时，其归因风险可能相当可观。
该研究也存在一些局限性。首先，肠道菌群和口腔癌的GWAS数据主要来源于欧洲人群，其结论在其他种族人群中的普适性有待验证。其次，为了获得足够数量的工具变量，研究采用了相对宽松的显著性阈值（P < 1 × 10-5），这虽然增加了统计功效，但也可能引入一定的假阳性风险。最后，研究未对口腔癌的具体亚型进行分析，未来需要更精细化的研究来揭示不同病理类型背后的微生物机制。
总而言之，这项研究为理解“肠-口轴”在口腔癌发生发展中的作用提供了关键的遗传学证据。它不仅深化了我们对口腔癌病因学的认识，更重要的是，为未来开发基于肠道微生态调节的预防和治疗策略指明了新的方向。通过调节特定的肠道菌群，或许能够为降低口腔癌风险、改善患者预后开辟一条全新的道路。
