泰国结直肠癌患者正常组织与肿瘤组织微生物组和生物膜的深度洞察：对癌症发病机制及靶向治疗的关键意义

《npj Precision Oncology》：Microbiome and biofilm insights from normal vs tumor tissues in Thai colorectal cancer patients

为探究结直肠癌（CRC）与肠道微生物群、生物膜产生细菌的关联及相关风险因素，研究人员对 35 例泰国 CRC 患者开展研究。结果发现 CRC 会改变肠道微生物群组成，增加致病生物膜产生细菌，且肿瘤位置影响细菌群落。这对理解 CRC 发病机制和治疗有重要意义。

　　结直肠癌（Colorectal Cancer，CRC）作为全球范围内常见的恶性肿瘤，严重威胁人类健康。世界卫生组织数据显示，2020 年全球新增 CRC 病例超 190 万，它还是全球第二大癌症死因 。在泰国，CRC 的患病率呈上升趋势，多数患者确诊时已发生转移。

目前，虽然已知 CRC 的发生与遗传、环境和生活方式等多种因素相关，但对于肠道微生物群和生物膜在 CRC 发展中的具体作用，以及它们与肿瘤位置的关系仍不明确。为了深入了解这些问题，来自泰国瓦莱拉大学（Walailak University）等机构的研究人员开展了一项针对泰国 CRC 患者的研究，相关成果发表在《npj Precision Oncology》上。

研究人员开展了一项前瞻性队列研究，招募了 35 例年龄在 18 岁及以上的泰国 CRC 患者，这些患者均来自泰国南部的塔萨拉医院（Thasala Hospital）、素叻他尼医院（Surat Thani Hospital）和董里医院（Trang Hospital）。研究人员收集了患者的配对肿瘤和正常组织样本，并通过问卷调查获取患者的人口统计学信息、饮食行为和风险因素等数据。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先，对细菌 DNA 进行提取，利用机械均质化处理样本，再使用相关试剂盒提取细菌基因组 DNA（gDNA） 。其次，进行 16S rRNA 基因测序，扩增 V3 - V4 区域，采用特定的测序方法和生物信息学分析流程，来研究微生物群落的组成和多样性。此外，通过定性聚合酶链反应（qPCR）检测生物膜产生细菌的基因表达。同时，利用扫描电子显微镜（SEM）观察细菌在组织表面的聚集和生物膜形成情况，以及采用荧光原位杂交（FISH）技术对细菌进行定位和定量分析 。

研究结果如下：

• 患者人口统计学数据：患者平均诊断年龄为 65.49 岁，平均体重指数（BMI）为 22.31，男女比例接近。多数患者无肠道疾病史和 CRC 家族史，大部分肿瘤处于 T3 期，且多为中分化肿瘤。肿瘤常见位置为乙状结肠和直肠，患者症状多样，包括排便习惯改变、黏液血便等。
• 生活方式和饮食因素与肿瘤位置的关系：通过分析患者生活方式和饮食因素，发现吸烟、饮酒、运动频率、睡眠时长、蔬菜水果和水的摄入量等生活方式因素，以及红肉、加工肉、腌制食品等饮食因素，与肿瘤位置均无显著关联。同时，药物使用方面，如泻药、抗生素、非甾体抗炎药（NSAIDs）等的使用，在左右侧肿瘤患者中也无显著差异。
• CRC 标本的细菌微生物群背景：研究共鉴定出 12 种细菌门，其中厚壁菌门（Firmicutes）最为普遍，其次是拟杆菌门（Bacteroidota）、变形菌门（Proteobacteria）和梭杆菌门（Fusobacteriota）。CRC 组织与正常组织相比，部分细菌门的相对丰度存在差异，且 CRC 组织中致病细菌的比例增加。
• 肿瘤位置对 CRC 患者肠道微生物群的影响：通过对不同组别的肠道微生物群进行分析，发现 CRC 对肠道微生物的丰富度和均匀度无显著影响，但会影响微生物结构。左侧和右侧 CRC 患者的肠道微生物群落存在差异，且左右侧配对正常组织之间的微生物群落也有显著差异。此外，还鉴定出右侧 CRC 患者的核心肠道微生物群与左侧不同。
• 生物膜产生细菌在 CRC 中的基因表达：检测生物膜产生细菌的基因表达，发现脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）、具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）和口腔巴斯德菌（Pasteurella stomatis）在 CRC 组织中的基因表达显著高于正常组织。且在左侧 CRC 组织中，脆弱拟杆菌和具核梭杆菌基因表达最高；在右侧 CRC 组织中，口腔巴斯德菌基因表达较高。
• 扫描电子显微镜观察结果：SEM 观察发现，CRC 组织表面比正常组织有更多的附着细菌细胞和更密集的多层生物膜，且左侧 CRC 组织的生物膜比右侧更厚。
• FISH 检测结果：FISH 检测显示，CRC 组织中具核梭杆菌的丰度显著高于正常组织，且在左侧 CRC 组织的隐窝中浓度较高，右侧 CRC 组织中细菌有浸润现象。

研究结论和讨论部分指出，在本研究中，患者的风险特征、生活方式和饮食因素与 CRC 肿瘤位置无显著相关性。但 CRC 对肠道微生物群有显著影响，导致致病生物膜产生细菌显著增加，且肿瘤位置会影响细菌群落结构。这表明 CRC 的发展可能与肠道微生物群的变化，尤其是促进生物膜形成的微生物变化有关。不过，该研究存在样本量小、无对照组、未涵盖不同疾病阶段等局限性。未来研究应扩大样本量，纳入不同阶段的 CRC 患者，同时研究肿瘤相关和正常肠道微生物组，以更全面地了解微生物变化及其在 CRC 中的意义，为 CRC 的预防和治疗提供新的策略和靶点。