检测肠菌或能排查早期大肠癌：Nature子刊定位2种细菌，只在癌症早期显著增加
知几Headline，第一时间放送核心期刊
最新鲜、最有趣、最重磅、最有料的研究
在日本的一项大型队列研究中，研究人员对616名接受结肠镜检查的参与者的样本进行了粪便元基因组和代谢组学研究。
他们发现，在结直肠癌发展早期，微生物群的进化存在2种独特模式，且代谢组的变化也很明显。
这可能对结肠癌的病因和诊断具有重要意义。在未来，我们也许可以利用粪便微生物特征，在早期进行结肠癌的筛查和预防。
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
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
在中国各地的体检中心，“粪便取样”是弃检率最高的项目——不管是在公共场合端出一袋大便，还是在此之前彻底的清肠准备，都让人感觉不适。
这项检查就是“粪便隐血检查”，我国结直肠癌大规模早筛中应用最广泛的手段。结直肠癌在初期常常没有症状，关键在于早发现。
目前全球每年新增25万结直肠癌患者，且在一定年龄段具有明显的性别特征。据我国的数据，50岁以上城市男性的发病率几乎达到50岁以上农村女性的两倍。
结直肠癌确诊的金标准是“结肠镜”。美国胃肠病学会推荐从未接受过筛查的成人用结肠镜进行一次性筛查。如果你的隐血结果异常，也迟早要做一次肠镜的，就像这样：
过程比较难受。许多人做过一次，就因为那种被肠镜支配的恐惧，回避定期再查。
正因如此，科学家们一直在探索非侵入性、便宜、快速的检测方法来开展大规模的结直肠癌筛查，来降低隐血检查的假阳率。
我们今天要说的，就是近日发表于《Nature Medicine 》的这项名为《Metagenomic and metabolomic analyses reveal distinct stage-specific phenotypes of the gut microbiota in colorectal cancer（元基因组和代谢组学分析显示，结直肠癌肠道微生物群在不同阶段具有特异性表型）》的文章。来自日本国立癌症研究中心和东京工业大学、大阪大学等机构的研究人员，着眼于早期结直肠癌患者的肠道微生物群特征，对616名参与者进行了粪便宏基因组和代谢组学研究。
他们发现，结直肠癌患者的肠道微生物群，存在2种独特的发展模式，且各个阶段的变化非常明显：
（注：“多发性息肉样腺瘤、粘膜内癌”，都是结直肠癌发展的早期阶段）
第一，从粘膜内癌到晚期，核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum spp.）的相对丰度一路升高；
第二，Atopobium parvulum 和 Actinomyces odontolyticus 这两种菌，仅在多发性息肉样腺瘤和/或粘膜内癌中显著增加。
在代谢组学研究中，他们发现：
多发性息肉样腺瘤和/或粘膜内癌中，支链氨基酸和苯丙氨酸显著增加，胆汁酸，包括脱氧胆酸盐显著升高。
除了上面这几个关键结论，研究人员还发现了一些其他的肠道菌群特征，比如：
富含拟杆菌属（Bacteroides）的受试者普雷沃菌属（Prevotella）丰度较低；
在19.2%的患者（616名中的118名）中，巨单胞菌属（Megamonas）数量非常丰富。但在以往欧美受试者的肠道微生物群研究中，巨单胞菌没有被报道为优势属，只在中国个体的研究中发现，这表明该属可能是亚洲人群的特征；
以往的研究已经表明，F. nucleatum 和 S. moorei 与晚期结直肠癌相关。但这次研究人员发现，这两种菌在癌症早期的丰度也升高了，这说明它们可能在癌症发生之初也有影响。
大便样品的全基因组和代谢特征
不同阶段特异性分类和代谢特征与癌症进展
总的来说，这些发现表明一些肠道微生物的改变，可能与早期的结直肠癌进展有关。在未来，粪便中的肠道微生物也许具有诊断标志物的潜力。
不过，在目前的研究中，我们无法阐明在腺瘤形成之前的阶段中任何潜在的微生物参与，以及微生物组和/或代谢组和肿瘤之间更详细的因果关系。
研究人员指出，虽然目前尚不清楚这些物种和代谢物是否直接导致肿瘤发生，但肠道微生物群的结构变化可能导致致癌微环境的变化。
他们在文章中强调，结直肠癌的进展，可能受整个微生物群的代谢输出以及癌症相关生物体的存在的影响：“我们认为，结直肠癌从根本上说不仅是一种基因遗传病，也是一种微生物疾病”。
参考资料
[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]中华胃肠外科杂志：中国结直肠癌肿瘤早诊筛查策略专家共识（2018年10月）
[4]杨静, 朱林敏, 陈兴国. 结直肠癌诊断指标的研究进展[J].检验医学, 2018,33(6): 572-577
相关阅读
【研究速递】超加工食品让你发胖；口香糖增白剂致肠癌；每天1个鸡蛋不会引起中风 | 知几文献速递Vol.13
【研究速递】全美召回布洛芬？；微生物参与癌症免疫治疗；常用抗生素的女性更易中风| 知几文献速递Vol.9
【研究解读】Cell警示膳食纤维补剂：猛吃网红益生元致肝癌
【研究解读】高糖高脂，吃出乳腺癌
【研究解读】皮肤微生物还能防晒防癌，这是真的吗？
👇👇👇点击阅读原文，了解更多人体微生态研究。