微生物群:胰腺癌精准医疗的前沿利器

《iScience》:Microbiota as a state-of-the-art approach in precision medicine for pancreatic cancer management: A comprehensive systematic review

【字体: 时间:2025年04月16日 来源:iScience 4.6

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  胰腺癌(PC)致死率高且早期诊断困难,为探寻创新诊疗策略,研究人员开展了微生物群在 PC 管理中应用的研究。他们综合 41 项研究发现,微生物群相关标志物可用于风险评估、早期诊断等,有望成为 PC 精准医疗新途径。

  

胰腺癌(Pancreatic Cancer,PC),这个隐匿在人体深处的健康杀手,正以惊人的速度威胁着人类生命。它目前是全球第七大致命恶性肿瘤,预计到 2030 年将超越乳腺癌,成为癌症死亡的第二大主因。PC 早期几乎毫无症状,等到出现明显体征时往往已至晚期,加之缺乏可靠的生物标志物,患者 5 年总生存率(Overall Survival,OS)仅约 5% 。尽管手术、放化疗等传统治疗手段不断发展,但 PC 对多数疗法具有耐药性,治疗效果并不理想。在这样严峻的形势下,探寻新的诊断和治疗策略迫在眉睫。

在此背景下,来自伊朗、美国、意大利等多国研究人员组成的团队,聚焦于微生物群在胰腺癌管理中的应用展开研究。他们的研究成果发表在《iScience》杂志上,为胰腺癌的防治带来了新的曙光。


为了深入探究微生物群与胰腺癌之间千丝万缕的联系,研究人员开展了一项系统综述研究。他们通过全面检索 MEDLINE、Web of Science 和 EMBASE 数据库,筛选出 41 项符合要求的研究。这些研究涵盖了不同的研究方向,包括微生物群作为胰腺癌风险因素的评估、早期检测和诊断的探索、预后和生存率的分析以及治疗疗效的评价等。


研究人员主要采用了 DNA 测序技术,包括 16S rRNA 基因测序和宏基因组测序,来分析微生物的种类和丰度。同时,还运用了定量聚合酶链反应(qPCR)、血清学检测、液相色谱 - 串联质谱(LC - MS/MS)等方法,从不同角度对微生物群及其相关代谢物进行研究。研究样本来源广泛,涉及唾液、粪便、组织、血液等多种人体样本,为全面了解微生物群在胰腺癌中的作用提供了丰富的数据支持。


在微生物多样性方面,研究发现胰腺癌患者不同部位样本的微生物多样性存在差异。在唾液、十二指肠液和粪便样本中,多数研究表明胰腺癌患者的微生物多样性低于健康对照(Healthy Control,HC)或非癌症个体,但胰腺癌患者的胰腺组织样本中,癌组织的微生物多样性高于相邻正常组织。此外,不同研究之间以及同一研究内,微生物多样性的报告存在显著差异。


在微生物群落的变化上,研究人员发现,在门水平,胰腺癌患者肠道中变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的丰度较高,厚壁菌门(Firmicutes)较低;口腔中厚壁菌门、疣微菌门(Verrucomicrobia)、梭杆菌门(Fusobacteria)和放线菌门的水平升高,拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门则减少。在物种水平,一些特定的细菌,如口腔中的牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)、具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum),肠道中的韦荣氏球菌(Veillonella spp.)、普拉梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)等,在胰腺癌患者和健康人之间的丰度存在明显差异。


微生物群在胰腺癌的各个阶段都有着重要作用。在风险评估方面,口腔微生物群的失调,如牙周病原体的增加,以及血液中微生物衍生的代谢物,如吲哚丙烯酸、三甲胺 N - 氧化物(Trimethylamine N - oxide,TMAO)等,可作为潜在的风险生物标志物。在早期检测和诊断上,研究发现多种口腔和肠道细菌可作为潜在的生物标志物,如口腔中的奈瑟菌属(Neisseria)、链球菌属(Streptococcus),肠道中的韦荣氏球菌属、普拉梭菌等。此外,细菌脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)、微生物衍生的细胞外囊泡中的细菌属以及循环抗体和代谢物等,也具有诊断价值。在预后评估中,肿瘤内细菌与癌细胞的侵袭性相关,例如具核梭杆菌在肿瘤微环境中的存在与胰腺癌预后不良有关,而一些肠道细菌,如普拉梭菌、阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)等,则与较好的预后相关。在治疗疗效方面,微生物群可影响癌症治疗效果,如肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)可能促进对吉西他滨的耐药性,而微生物衍生的色氨酸代谢物吲哚 - 3 - 乙酸(3 - Indole - acetic acid,3 - IAA)与化疗疗效相关。


研究人员还开发了基于微生物生物标志物的预测模型。在诊断模型中,基于血液中循环生物标志物的模型表现最佳,而在预后模型中,假黄单胞菌(Pseudoxanthomonas)、链霉菌属(Streptomyces)等相关模型具有较高的准确性。部分研究将微生物生物标志物与糖类抗原 19 - 9(Carbohydrate Antigen 19 - 9,CA19 - 9)结合,提高了模型的性能。


这项研究意义重大。它系统地总结了微生物群与胰腺癌的关联,为胰腺癌的防治提供了新的视角和潜在的生物标志物。基于微生物群的检测方法有望成为一种非侵入性、低成本的胰腺癌筛查工具,结合其他检测手段,可提高诊断的准确性。此外,针对微生物群的干预措施,如益生菌补充或饮食调整,可能为改善胰腺癌患者的预后提供新的治疗策略。然而,目前的研究仍存在一些局限性,如研究方法的多样性导致结果存在差异,多数预测模型需进一步在高质量的前瞻性研究中验证等。未来,需要建立标准化的人类微生物组分析协议,以促进更深入的研究和临床应用。


总的来说,这项研究为胰腺癌的精准医疗开辟了新方向,尽管前方仍有挑战,但微生物群在胰腺癌管理中的巨大潜力已初露端倪,有望为胰腺癌患者带来更多的生存希望。

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