结直肠癌中的肠道真菌特征及其在辅助诊断中的潜力：一项多队列宏基因组分析

《Journal of Translational Medicine》：Gut fungal signatures in colorectal cancer and their potential for supporting diagnosis: a multi-cohort metagenomic analysis

　　

摘要

背景

结直肠癌（CRC）受到宿主因素和环境暴露的影响，这些因素会塑造肠道微生物生态系统。尽管CRC中的细菌和病毒变化已得到广泛研究，但肠道真菌的作用仍尚未得到充分探索，部分原因是它们的生物量较低，且可供使用的、经过精心整理的真菌参考基因组有限。

方法

我们对9个公开可用的队列（共包含1,433份粪便样本）进行了大规模的宏基因组分析，以表征与CRC相关的真菌变化以及真菌与细菌的共丰度模式。使用LASSO和随机森林模型评估了微生物特征的预测价值，并在6个独立的队列（共包含272份样本）中进行了外部验证。

结果

多队列分析显示，肠道真菌群落结构和某些多样性指标存在与CRC相关的改变。差异丰度分析确定了15种在多个队列中反复出现的真菌物种。其中，Saccharomyces cerevisiae c86和Trichophyton rubrum c61在健康对照组中显著富集，而Barnettozyma c122和Pseudopithomyces c302在CRC患者中显著富集。仅基于真菌的模型预测能力有限。然而，将真菌特征与细菌生物标志物结合使用后，CRC的预测性能略有提升。在外部验证中，基于随机森林的真菌-细菌模型将平均AUC从0.722提高到了0.762，在6个验证队列中的5个队列中AUC都有所改善。

结论

本研究表明，CRC与肠道真菌失调有关，并支持将肠道真菌特征作为基于微生物组的CRC预测模型中的辅助特征。这些发现强调了将真菌群落纳入CRC微生物组研究的重要性，同时也指出了进行前瞻性和机制验证的必要性。