特别关注丨eLife的重复报告给热门研究浇了一盆冷水？

撰文丨迦    溆

责编丨狄德罗

结直肠癌（colorectal cancer, CRC）是全球范围内发病率第三高的常见恶性肿瘤（乳腺癌排名第一），在所有肿瘤中致死率排第二位【1,2】。目前，临床上针对重度结直肠癌患者主要采用化疗的手段进行治疗，主要的治疗药物包括抑制DNA合成的5-fluorouracil (5-氟尿嘧啶，5-FU)、Capecitabine（卡培他滨）和Oxaliplatin（奥沙利铂）等，临床上通常将这些药联合使用以取得最佳效果。然而，上述药物在治疗结直肠癌患者过程中往往面临着很强的药物抵抗性，导致肿瘤复发率高，患者的五年存活率不超过10%【3】。而遗憾的是，结直肠癌对目前比较热门的免疫治疗却又没有很明显的反应【4】。 

东方不亮西方亮，肠道微生物的研究又为结直肠癌的治疗带来了曙光。肠道微生物相关研究涉及到生命活动和诸多疾病的方方面面，近年来十分热门（尽管许多研究人与对肠道微生物的某些“重要作用”仍然将信将疑）。不少研究都表明肠道菌群中的一类具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）与结直肠癌的发生有很大的关联性。2012年，两篇背靠背发表在Genome Research杂志上的研究通过深度测序的方法证明了结直肠癌与具核梭杆菌有很强的相关性【5,6】，三个月后另一篇发表在Plos ONE上的文章也显示了相似的结论【7】（Genome Research论文的被引次数超过700，而Plos ONE虽然只有200余次，表现也不俗）。也正因为上述系列研究，全球许多研究团队开始寻求基于改善肠道微生物的方法来治疗结直肠癌，并研究了分子层面的调控机制，例如2017年上海交大房静远研究团队首次发现具核梭杆菌在大肠癌化疗耐药中的调控作用，并详细阐释了相应的机制（详见BioArt此前的报道：上交房静远组等Cell揭示肠道微生物与肿瘤化疗耐受的重要分子机理）。

至此，具核梭杆菌与结直肠癌的关联研究看上去前途一片光明。也正因为该研究受到广泛关注，相关论文又是高被引论文，顺理成章就被eLife杂志的“重现性项目”（Reproducibility Project: Cancer Biology）盯上了。

2012年两篇Genome Research发表的工作以及后续其它许多课题组的研究工作都表明，人类结直肠癌样本中来源于具核梭杆菌的序列远高于正常组织。以Castellarin等人的工作为例，该研究对结直肠癌的微生物群进行了宏基因组分析鉴定，确定了微生物和肿瘤之间的关联性，然后通过qPCR检测发现结直肠癌中具核梭杆菌的序列丰度比正常组织高415倍【5】。2016年，eLife杂志发表的一篇报告支持了上述结论，认为These results confirmed earlier studies and provide evidence for a link between tissue-associated bacteria and tumorigenesis.【8】（下图）。

然而，eLife杂志近日又发表重复报告（见上图）称，在结直肠癌样本、正常的旁邻组织以及单独匹配的对照组织中用qPCR检测具核梭杆菌DNA时，在大多数样品中并没有检测到具核梭杆菌DNA信号：结直肠癌中25％，相邻正常的组织15％，0％的单独匹配对照组织为阳性。

When measuring Fusobacterium nucleatum DNA by qPCR in colorectal carcinoma (CRC), adjacent normal tissue, and separate matched control tissue, we did not detect a signal for F. nucleatum in most samples: 25% of CRCs, 15% of adjacent normal, and 0% of matched control tissue were positive based on quantitative PCR (qPCR) and confirmed by sequencing of the qPCR products.

当仅仅比较结直肠癌组织和相邻正常组织中可检测的具核梭杆菌DNA时，统计学显示二者并无明显差异，而此前的研究在统计学上有显著差异。另外，重复研究还显示，具核梭杆菌在结直肠癌中整体趋势是增加的，但在大多数样品中却无法检测到。

不过，这篇eLife重复报告的末尾有一条值得注意的评审意见，称本报告未提及一种直接检测具核梭杆菌的方法——FISH（荧光原位杂交）。该意见还说，重复研究至少表明在有些患结直肠癌疾病的患者中，具核梭杆菌还是与肿瘤相关的，这一点应该体现在论文的写作中。

The Introduction of the paper fails to mention one approach that has directly visualized clusters of Fusobacterium associated, at least, with a subset of CRC, i.e., FISH of tumors. This data helps to support the idea that, at least for some patients, Fusobacterium nucleatum is tumor-associated. This should be included in the manuscript in this reviewer's opinion.

by Reviewer#3

那么为什么最近的这项报告没能重复此前的原始研究结果呢？约翰霍普金斯大学医学院的Cynthia L Sears （上述两篇eLife论文的审稿人）在题为Reproducibility in Cancer Biology: The who, where and how of fusobacteria and colon cancer 的评论文章中谈到（该文也发表在eLife上），一种可能是，2012年Castellarin等人的研究使用的是99对结直肠癌样本（肿瘤和肿瘤邻近组织比较），而重现报告中使用的是40名结直肠癌患者的样本（肿瘤和邻近组织）以及年龄、性别和种族匹配的40个未患病人群对照组织样本。因此，两种报告结论的差异可能是人群差异所致。Cynthia L Sears 还谈到技术问题也可能是一种重要原因。

Cynthia L Sears 有一个观点非常好。他说，“重现项目”并没有改变我们对结直肠癌与具核梭杆菌相关联的看法。相反，它提供了一个重要的契机让我们来反思日益增长的但是并不完整的相关知识。

……the Replication Study is not a reason to change our view of this association. Rather, it provides a critical opportunity to reflect on our growing, yet incomplete, knowledge regarding fusobacteria and colon cancer.

by Cynthia L Sears

此外，对于结直肠癌与具核梭杆菌的相关研究，Cynthia L Sears还提出了很有见地的想法和思考，同时希望今后的相关研究特别是分子机制层面上需要更加细致、系统的研究。

一点感受：

笔者特别赞赏和认同eLife杂志追求科学真理实事求是的态度，“重现项目”的目的不是要故意给过去的研究找茬挑刺或者否定，而是用更多令人信服的数据呈现科学真理的本来面目。学术问题的确需要这么较真！

参考文献

1、Siegel, R., Naishadham, D., & Jemal, A. (2013). Cancer statistics, 2013. CA: a cancer journal for clinicians, 63(1), 11-30.

2、Dahan, L., Sadok, A., Formento, J. L., Seitz, J. F., & Kovacic, H. (2009). Modulation of cellular redox state underlies antagonism between oxaliplatin and cetuximab in human colorectal cancer cell lines. British journal of pharmacology, 158(2), 610-620.

3、Cartwright, T. H. (2012). Treatment decisions after diagnosis of metastatic colorectal cancer. Clinical colorectal cancer, 11(3), 155-166.

4、Zou, W., Wolchok, J. D., & Chen, L. (2016). PD-L1 (B7-H1) and PD-1 pathway blockade for cancer therapy: Mechanisms, response biomarkers, and combinations. Science translational medicine, 8(328), 328rv4-328rv4.

5、 M. Castellarin, R. L. Warren, J. D. Freeman, L. Dreolini, M. Krzywinski, J. Strauss, R. Barnes, P. Watson, E. Allen-Vercoe, R. A. Moore, R. A. Holt, Fusobacterium nucleatum infection is prevalent in human colorectal carcinoma. Genome Res. 22, 299–306 (2012). 

6、 A. D. Kostic, D. Gevers, C. S. Pedamallu, M. Michaud, F. Duke, A. M. Earl, A. I. Ojesina, J. Jung, A. J. Bass, J. Tabernero, J. Baselga, C. Liu, R. A. Shivdasani, S. Ogino, B. W. Birren, C. Huttenhower, W. S. Garrett, M. Meyerson, Genomic analysis identifies association of Fusobacterium with colorectal carcinoma. Genome Res. 22, 292–298 (2012). 

7、A. N. McCoy, F. Araújo-Pérez, A. Azcárate-Peril, J. J. Yeh, R. S. Sandler, T. O. Keku, Fusobacterium is associated with colorectal adenomas. PLOS ONE 8, e53653 (2013).

8、Repass, J., Maherali, N., Owen, K., Project, R., & Biology, C. (2016). Registered report: Fusobacterium nucleatum infection is prevalent in human colorectal carcinoma. eLife, 5.

9、Repass, J. (2018). Replication Study: Fusobacterium nucleatum infection is prevalent in human colorectal carcinoma. eLife, 7, e25801.

BioArt，一心关注生命科学，只为分享更多有种、有趣、有料的信息。关注请长按上方二维码。投稿、合作、转载授权事宜请联系微信ID：fullbellies 或邮箱：[e-mail]