《自然·醫(yī)學》雜志上在線發(fā)表兩篇研究報告，研究者從近千份人類糞便樣品中找出可用于預測結直腸癌的腸道菌群特征，盡管兩項研究選取的樣本來自歐洲、亞洲和美洲多個國家，糞便樣本來自生活在不同環(huán)境有不同飲食習慣的人群，但腸道菌群微生物組在結直腸癌發(fā)生時有一致的特異性改變。（NatMed.2019;25:667-678.doi:10.1038/s41591-019-0405-7;NatMed.2019;25:679-689.doi:10.1038/s41591-019-0406-6）
近年來，越來越多的研究證據(jù)顯示腸道微生物對人類健康有重要影響，包括腫瘤發(fā)生和對治療的反應等。兩項研究中一項由歐洲分子生物學實驗室研究者開展，研究基于5項研究386例結直腸癌患者和392名健康對照者糞便樣本進行了宏基因組分析，對糞便樣本中整個微生物群體的遺傳物質(zhì)進行分析，找出結直腸癌患者腸道菌群有哪些與健康人群有顯著差異。
另一項由意大利Trento大學研究者開展，研究者從5個公開數(shù)據(jù)庫和2個新增隊列結直腸癌患者和健康對照者中獲取了969份糞便樣品，采用鳥槍法宏基因組測序分析，尋找腸道微生物組與結直腸癌之間的關系。
以糞便樣本的數(shù)量和人群的多樣化來看，評論者認為，這兩項研究或許稱得上迄今規(guī)模最大的結直腸癌研究。
由于數(shù)據(jù)來自以往多項不同的研究，樣本的獲取方法、儲存條件、DNA抽提方法等都有所不同，兩組科學家分別設計了優(yōu)化的統(tǒng)計方法來排除干擾因素。此外，生物信息學家借助宏基因組操作分類單元（mOTUs），對基因片段與它們所屬的微生物進行關聯(lián)，不需要分離和培養(yǎng)糞便樣品中的細菌，就可以鑒別和量化樣品中的細菌種類，獲得對腸道微生物群的全面認識。
盡管具體采用的研究方法不同，但兩個研究團隊殊途同歸，分別鑒定出了在結直腸癌患者的腸道菌群中豐度明顯高于健康腸道的細菌物種和菌株，這些腸道微生物特征或可作為與結直腸癌相關的生物標志物。Trento大學的研究團隊從中選出了16種差異最為顯著的細菌，研究者希望以此為基礎開發(fā)一種簡單的診斷工具，可以不必對整個微生物群測序，同時又具有必要的精確度。
兩項研究結果為結直腸癌的發(fā)生提供了新的視角。研究者發(fā)現(xiàn)，在結直腸癌患者的腸道內(nèi)，除了過去已知與腸道疾病有關聯(lián)的幾種細菌外，還有一種名為具核梭桿菌（Fusobacteriumnucleatum）的細菌非常豐富，這種細菌通常生活在口腔的某些區(qū)域。
過去人們曾認為胃液的強酸性會阻止口腔中的這些細菌遷移到腸道，現(xiàn)在看來可能并非如此，提示控制口腔細菌的傳播，或許也是調(diào)節(jié)腸道菌群的一個重要途徑。
除了找出定植在結直腸癌患者腸道內(nèi)的細菌種類與健康腸道有哪些顯著差異外，研究團隊通過多個數(shù)據(jù)庫的訓練，采用機器學習建立了預測模型，可以用于預測結直腸癌發(fā)生的微生物代謝特征。
研究者對原始宏基因組的匯總分析顯示，結直腸癌的發(fā)生與微生物一種降解膽堿相關的基因有關。在結直腸癌患者的糞便樣品中，研究人員發(fā)現(xiàn)微生物的膽堿三甲酰胺酶（cutC-lyase）基因大量存在，這種基因表達的酶與膽堿的代謝有關。膽堿是肉類等食物中含有的一種營養(yǎng)物質(zhì)，腸道內(nèi)某些細菌種類會將膽堿轉(zhuǎn)變?yōu)榭赡軐θ梭w不利的代謝產(chǎn)物。這一發(fā)現(xiàn)進一步說明，腸道微生物群與高脂飲食之間可能存在致癌聯(lián)系。
未來若可通過糞便樣本檢查腸道微生物特征預測結直腸癌發(fā)生，或可對結直腸癌預防和篩查乃至治療等帶來積極影響。
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