仅单独的基因无法解释目前的结肠直肠癌（CRC）和科学家现在正在努力阐明肠道微生物群作为重要球员的贡献。以前的人类研究表明了细菌MIHT影响肿瘤的机制，特别是在早期阶段．但是，CRC在关联研究中的肠道微生物组签名并不总是在不同的人群中验证，并受到生物和技术混血的影响。

关于肠道微生物组在CRC中的参与的两篇文章最近发表在自然医学．

首先学习的研究人员欧洲分子生物学实验室在海德堡（德国），哥本哈根大学（丹麦）和特伦托大学(意大利)已经确定了一组29种，指示七个国家的人口的结肠直肠癌．

通过比较来自病例对照研究的粪便宏基因组数据和使用新生成的数据，研究人员试图在来自法国、奥地利、意大利、德国、美国、中国和日本的七个队列中建立可靠的CRC肠道微生物组特征。

尽管地理学，饮食模式和生活方式存在差异，但作者发现了一组29种，表明CRC似乎是普遍的，而不是仅疾病特异性．大多数这些核心肠道微生物标志物以前都与结直肠癌相关，而且更多地是受地理和技术研究差异的驱动，而不是疾病本身，而11梭菌属的物种直到现在才为人所知。

有趣的是，在CRC肠道菌群富集的29种核心菌群中进行宏基因组分析，发现4种菌群具有不同的肠道菌群组成，且与肿瘤位置和患者性别相关。然而，总的来说，它们与肿瘤分期无关:

  • 集群1:完全包含Porphyromonas.物种并富含直肠肿瘤。
  • 聚类2:含在CRC病例中中度患病率的物种，在女性CRC患者中更丰富。
  • 集群3：包含CRC病例中具有更高患病率的物种。
  • 集群4:仅包含梭菌属的

在各个研究的功能层面，CRC患者的肠道微生物群在氨基酸、粘蛋白和有机酸降解的代谢途径中富集．这表明朝向富含脂肪和富含脂肪和富含脂肪和富含脂肪饮食的氨基酸代谢的代谢转变。相比之下，碳水化合物代谢的基因耗尽。

此外，发现一些肠道微生物毒力和毒性机制富集在CRC患者中，这表明它们在结肠直肠癌中的作用。它们包括粘附蛋白Afusobacterium核心术的肠毒素脆弱拟杆菌, colibactin大肠杆菌并转化初级胆汁酸梭状芽胞杆菌物种。编码这些毒力因子的基因富集在所有研究人群中得到验证。

Wirbel和他的同事们还成功地建立了特定的CRC特异性微生物组签名并将其分开了其他条件，例如2型糖尿病，帕金森病和炎症性肠病，在肠道微生物组上具有类似的影响，基于以前的研究显示由特定疾病驱动的肠道微生物群特征。

另一方面，一个相关的学习来自特伦托大学已经透露了CRC患者肠道菌群丰富度更高和菌群胆碱代谢潜力改变．

研究人员使用了五个可用的数据集和两个新的队列来探索肠道微生物群和CRC之间以前联系的可重复性。这些发现也在另外两个队列中得到验证。

结直肠癌患者肠道菌群丰富度高于对照组这可以用微生物从口腔转移到结肠来解释。

在功能层面上，Maltez Thomas和他的同事显示与CRC相关的糖异生和氨基酸腐败和发酵途径的富集．相比之下，对照组的复杂碳水化合物、水苏糖和半乳糖代谢途径丰富。

值得一提的是，某些肠道细菌的能力将胆碱降解肉类和其他食物中的胆碱 - 转化为三甲胺（TMA）代谢物 - 以前参与其中动脉粥样硬化- 在CRC中更丰富。这是通过与CRC相关的偏心组中的TMA合成相关的基因的更高表达来解释。肠道微生物组和胆碱代谢之间的密切关系增加了丝网和同事所描述的机制，并在CRC中确认潜在的致癌肠道微生物毒力毒力。

总的来说，这两项研究都表明了肠道微生物签名预测CRC的潜力。这是基于CRC队列的全部Metagenome霰弹枪数据集的可用性，精确度相似的对于用于CRC筛选的粪便潜血试验。

随着在早期CRC阶段和不同研究中验证的特异性肠道微生物组签名，这些数据表明用作开发非侵入性CRC筛选的候选者的用途。但是，应该承认，在汇集数据集中，粪便微生物组可以帮助预测CRC而不是使用独立的群组。这可以通过研究和人口特征的异质性来解释。

“在未来，我们希望能将这些特征作为生物标志物，并作为结直肠癌的诊断工具，”该研究的作者Manimozhiyan Arumugam说新闻稿来自哥本哈根大学。

参考：

作者简介:王志强，男，博士，主要从事计算机科学研究。等．粪便宏基因组的荟萃分析揭示了结肠直肠癌特异的全球微生物特征．Nat地中海．2019.doi: 10.1038 / s41591 - 019 - 0406 - 6。

Maltez Thomas A, Manghi P, Asnicar F，等．大肠癌数据集的宏基因组分析确定了跨队列微生物诊断特征和胆碱降解的联系．Nat地中海．2019. DOI：10.1038 / S41591-019-0405-7。