檢測腸菌或能排查早期大腸癌：Nature子刊定位2種細菌，只在癌症早期顯著增加

在日本的一項大型隊列研究中，研究人員對616名接受結腸鏡檢查的參與者的樣本進行了糞便元基因組和代謝組學研究。

他們發現，在結直腸癌發展早期，微生物群的進化存在2種獨特模式，且代謝組的變化也很明顯。

這可能對結腸癌的病因和診斷具有重要意義。在未來，我們也許可以利用糞便微生物特徵，在早期進行結腸癌的篩查和預防。

Metagenomic and metabolomic analyses reveal distinct stage-specific phenotypes of the gut microbiota in colorectal cancer

Nature Medicine (2019)

DOI：10.1038/s41591-019-0458-7

在中國各地的體檢中心，「糞便取樣」是棄檢率最高的項目——不管是在公共場合端出一袋大便，還是在此之前徹底的清腸準備，都讓人感覺不適。

這項檢查就是「糞便隱血檢查」，我國結直腸癌大規模早篩中應用最廣泛的手段。結直腸癌在初期常常沒有癥狀，關鍵在於早發現。

目前全球每年新增25萬結直腸癌患者，且在一定年齡段具有明顯的性別特徵。據我國的數據，50歲以上城市男性的發病率幾乎達到50歲以上農村女性的兩倍。

結直腸癌確診的金標準是「結腸鏡」。美國胃腸病學會推薦從未接受過篩查的成人用結腸鏡進行一次性篩查。如果你的隱血結果異常，也遲早要做一次腸鏡的，就像這樣：

過程比較難受。許多人做過一次，就因為那種被腸鏡支配的恐懼，迴避定期再查。

正因如此，科學家們一直在探索非侵入性、便宜、快速的檢測方法來開展大規模的結直腸癌篩查，來降低隱血檢查的假陽率。

我們今天要說的，就是近日發表於《Nature Medicine 》的這項名為《Metagenomic and metabolomic analyses reveal distinct stage-specific phenotypes of the gut microbiota in colorectal cancer（元基因組和代謝組學分析顯示，結直腸癌腸道微生物群在不同階段具有特異性表型）》的文章。來自日本國立癌症研究中心和東京工業大學、大阪大學等機構的研究人員，著眼於早期結直腸癌患者的腸道微生物群特徵，對616名參與者進行了糞便宏基因組和代謝組學研究。

他們發現，結直腸癌患者的腸道微生物群，存在2種獨特的發展模式，且各個階段的變化非常明顯：

• 第一，從粘膜內癌到晚期，核梭桿菌（Fusobacterium nucleatum spp.）的相對豐度一路升高；

• 第二，Atopobium parvulum 和 Actinomyces odontolyticus 這兩種菌，僅在多發性息肉樣腺瘤和/或粘膜內癌中顯著增加。

在代謝組學研究中，他們發現：

多發性息肉樣腺瘤和/或粘膜內癌中，支鏈氨基酸和苯丙氨酸顯著增加，膽汁酸，包括脫氧膽酸鹽顯著升高。

除了上面這幾個關鍵結論，研究人員還發現了一些其他的腸道菌群特徵，比如：

• 富含擬桿菌屬（Bacteroides）的受試者普雷沃菌屬（Prevotella）豐度較低；

  
  

• 在19.2%的患者（616名中的118名）中，巨單胞菌屬（Megamonas）數量非常豐富。但在以往歐美受試者的腸道微生物群研究中，巨單胞菌沒有被報導為優勢屬，隻在中國個體的研究中發現，這表明該屬可能是亞洲人群的特徵；

• 以往的研究已經表明，F. nucleatum 和 S. moorei 與晚期結直腸癌相關。但這次研究人員發現，這兩種菌在癌症早期的豐度也升高了，這說明它們可能在癌症發生之初也有影響。

大便樣品的全基因組和代謝特徵

不同階段特異性分類和代謝特徵與癌症進展

總的來說，這些發現表明一些腸道微生物的改變，可能與早期的結直腸癌進展有關。在未來，糞便中的腸道微生物也許具有診斷標誌物的潛力。

不過，在目前的研究中，我們無法闡明在腺瘤形成之前的階段中任何潛在的微生物參與，以及微生物組和/或代謝組和腫瘤之間更詳細的因果關係。

研究人員指出，雖然目前尚不清楚這些物種和代謝物是否直接導致腫瘤發生，但腸道微生物群的結構變化可能導致致癌微環境的變化。

他們在文章中強調，結直腸癌的進展，可能受整個微生物群的代謝輸出以及癌症相關生物體的存在的影響：「我們認為，結直腸癌從根本上說不僅是一種基因遺傳病，也是一種微生物疾病」。

參考資料

[1]Yang, Y. et al. Fusobacterium nucleatum increases proliferation of colorectal cancer cells and tumor development in mice by activating Toll-like receptor 4 signaling to nuclear factor-kB, and up-regulating expression of microRNA-21. Gastroenterology 152, 851–866 (2017).

[2]東工大ニュース：メタゲノム?メタボローム解析により大腸がん発症関連細菌を特定

[3]中華胃腸外科雜誌：中國結直腸癌腫瘤早診篩查策略專家共識（2018年10月）

[4]楊靜, 朱林敏, 陳興國. 結直腸癌診斷指標的研究進展[J].檢驗醫學, 2018,33(6): 572-577

【文獻】補可溶性纖維的微生物發酵失調誘導膽汁淤積性肝癌