新突破!肠道菌群在结直肠癌免疫中的关键介导作用 —— 孟德尔随机化研究新发现

【字体: 时间:2025年04月19日 来源:Infectious Agents and Cancer 3.1

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  为探究免疫细胞与结直肠癌(CRC)关系中肠道菌群的介导作用,研究人员利用全基因组关联研究(GWAS)数据开展孟德尔随机化研究。结果发现 13 种免疫细胞表型、13 种肠道菌群与 CRC 显著相关,4 种肠道菌群起介导作用。该研究为 CRC 发病机制及治疗提供新方向。

  在人体的微观世界里,肠道就像一个神秘的 “小宇宙”,其中生活着数万亿的微生物,它们与人体健康息息相关。而结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)作为全球常见的恶性肿瘤,严重威胁着人类的生命健康。目前,虽然免疫细胞和肠道菌群在 CRC 发生发展中的作用逐渐受到关注,但肠道菌群在免疫细胞与 CRC 关系中究竟扮演何种角色,仍迷雾重重。为了揭开这层神秘的面纱,广州医科大学附属广州市第十二人民医院临床检验部、牡丹江医学院免疫学系等机构的研究人员开展了一项孟德尔随机化(Mendelian Randomization,MR)研究,相关成果发表在《Infectious Agents and Cancer》杂志上 。
结直肠癌在全球范围内发病率位居第三,癌症相关死亡率排名第二,给公共卫生带来沉重负担。免疫细胞本是人体的 “健康卫士”,在肿瘤微环境中却可能发生 “叛变”,促进癌细胞的免疫逃逸。同时,肠道菌群也被称为人体的 “第二基因组”,对维持肠道稳态和调节免疫功能至关重要,其失衡与 CRC 的发生发展密切相关。然而,肠道菌群如何在免疫细胞与 CRC 之间发挥作用,一直是科学界亟待解决的难题。

研究人员巧妙地利用全基因组关联研究(Genome-Wide Association Studies,GWAS)的汇总数据,对 731 种免疫细胞表型、473 种肠道菌群以及 CRC 相关数据进行分析。他们采用两步中介分析来识别介导的肠道菌群,主要分析方法为逆方差加权(Inverse Variance Weighting,IVW),并通过 MR-Egger、简单模式、加权中位数和加权模式分析进行补充,还通过系统敏感性分析确保结果的稳健性。

在研究结果部分,首先是免疫细胞表型与 CRC 的因果关系。研究人员通过 IVW 方法进行 MR 分析,发现 13 种免疫细胞表型与 CRC 显著相关,其中 10 种是保护因素,如 CD39+CD8br%T 细胞、CD39+CD8br AC 等,这些细胞可能通过增强抗肿瘤免疫反应来降低 CRC 风险;3 种是风险因素,像 FSC - A on NK、CD4 on CD39+ activated Treg 等,它们可能参与了 CRC 的发病或进展过程。

接着是肠道菌群与 CRC 的因果关系。经过两样本 MR 分析,从 473 种肠道菌群中筛选出 13 种与 CRC 显著相关的肠道菌群,8 种具有保护作用,例如 Order Francisellales、Class Peptococcia 等;5 种为风险因素,包括 Unclassified GCA - 900,066,135 sp900066135、Genus Psychroserpens 等。

最后是肠道菌群对免疫细胞影响 CRC 的介导作用。研究排除具有反向因果效应的细胞表型后,采用两步 MR 方法计算中介效应。结果表明,4 种肠道菌群(1 order,1 family,1 genus,1 unclassified)在免疫细胞表型与 CRC 的关系中发挥显著介导作用。比如,Unclassified CAG - 977 介导了 FSC - A on NK 和 NKT%lymphocyte 对 CRC 风险的影响,介导比例分别为 11% 和 12.3%;Order Francisellales 介导了 EM CD8br%CD8br 对 CRC 保护作用的 22.3% 。

在研究结论和讨论部分,该研究揭示了免疫细胞和肠道菌群在调节 CRC 风险中起着关键作用,特定的免疫细胞表型和肠道菌群具有保护作用,而另一些则可能促进疾病进展。中介分析进一步揭示了免疫细胞和肠道菌群之间复杂的相互作用,表明肠道菌群在免疫细胞与 CRC 的关系中起着桥梁作用。这些发现为 CRC 的发病机制提供了新的见解,为基于免疫和微生物群调节的 CRC 预防和治疗策略奠定了理论基础。不过,研究也存在一定局限性,如依赖汇总水平的 GWAS 数据、无法完全排除潜在混杂因素、遗传变异不能完全代表免疫环境和肠道菌群等。

总的来说,这项研究意义重大,它不仅加深了我们对 CRC 发病机制的理解,还为未来精准治疗和早期干预 CRC 提供了新的方向和理论依据,让我们在攻克结直肠癌的道路上又迈出了坚实的一步。
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