无论你今天早上是否吃了早餐,你的胰腺都在默默地工作。这个重要的器官会产生帮助消化食物的酶以及调节新陈代谢的激素。然而,当胰腺出现问题时,后果可能是毁灭性的。
胰腺癌因其“沉默杀手”的称号而臭名昭著,这并非没有原因。大多数患者在出现症状时,疾病往往已经进展到晚期,治疗选择变得极为有限。仅在英国,2017年至2019年间就记录了超过10,700例新发胰腺癌病例和9,500例死亡病例,且发病率仍在持续上升。
最常见的类型是胰腺导管腺癌(PDAC),它发生在连接胰腺与小肠的胰管中。当肿瘤在此处形成时,它们可能会阻塞消化酶的流动,导致能量代谢问题,使患者感到长期疲惫和不适。然而,这些症状往往非常微妙,容易被忽视或归因于其他原因。
现在,研究人员正在转向一个意想不到的来源以实现PDAC的早期检测:粪便样本。尽管分析粪便似乎不是癌症诊断的常规方法,但科学家们发现,我们的排泄物中蕴藏着大量关于健康的信息。
这是因为你的肠道中栖息着数万亿的细菌——事实上,人体内的细菌细胞数量远远超过人类细胞,比例约为40万亿比30万亿。这些微观居民形成了复杂的群落,能够反映健康状况,包括疾病的出现。
由于PDAC通常发生在与肠道相连的胰腺部分,而且大多数人每天都有规律的排便,因此粪便样本提供了一个实用且非侵入性的窗口,可以了解体内正在发生的情况。
全球证据支持这一创新方法。包括日本、中国和西班牙在内的多个国家的研究都验证了这种方法的有效性。最新的突破来自2025年的一项国际研究,该研究由芬兰和伊朗的研究人员共同完成,旨在探讨不同人群中肠道细菌与胰腺癌发病之间的关系。
研究人员收集了粪便样本,并使用一种名为16S rRNA基因扩增子测序的技术分析了细菌DNA。尽管名称复杂,但其原理很简单:科学家对每个细菌基因组中存在的特定遗传区域进行测序和比较,从而同时识别和计数不同的细菌种类。
芬兰-伊朗研究的结果令人震惊。PDAC患者的肠道菌群多样性显著减少,某些细菌种类与健康人群相比要么增加,要么减少。更重要的是,研究团队开发了一种人工智能模型,可以根据肠道菌群特征准确区分癌症患者和健康人群。
微生物组研究领域正在迅速发展。虽然这项研究使用了扩增子测序,但像“鸟枪法宏基因组测序”这样的新技术提供了更详细的见解。这种先进技术捕获整个细菌基因组内容,而非聚焦于单一基因,提供了前所未有的分辨率,甚至可以检测细菌是否最近在个体之间传播。
这些技术进步正在从根本上改变我们对健康和疾病的看法。我们正在从纯粹以人为中心的视角转向理解自己为“人类加微生物组”——复杂的生态系统,其中细菌伙伴在我们的健康中扮演着重要角色。
除了胰腺癌之外,这种方法的应用潜力远不止于此。在Quadram研究所,我们正在应用类似的方法研究结直肠癌。我们已经使用先进的计算工具分析了超过一千个粪便样本,这些工具可以从片段化的DNA中拼接出细菌基因组及其功能。这项正在进行的工作旨在揭示肠道微生物在结直肠癌中的行为,就像其他科学家在PDAC研究中所做的那样。
癌症与细菌之间的双向互动尤其引人入胜——不仅某些细菌特征可以指示疾病的存在,而且疾病本身也会改变肠道微生物组,正如我们之前在帕金森病研究中所展示的那样,形成了一个复杂的因果网络,研究人员仍在努力解开。
然而,通过了解我们的微生物伙伴如何响应并影响疾病,我们正在获得可能彻底改变诊断和治疗的洞见。我们过去的研究表明,这是极其复杂且有时难以理解的,但生物技术和人工智能的发展正越来越多地帮助我们理解这个微观世界。
对于癌症患者及其家属来说,这项研究以及其他微生物组研究的进展为早期检测带来了希望。尽管我们将这些发现转化为临床实践仍处于早期阶段,但能够在这一“沉默杀手”变得致命之前将其捕捉到,可能会改善成千上万名患者的预后,但这需要更加谨慎和基础的研究。
微生物视角下的健康不再是遥远的科学好奇心——它正迅速成为一种可以挽救生命的实际现实。随着研究人员继续探索这一内在前沿,我们正在学习,一些最具挑战性的医学问题的答案可能就在我们每天冲走的废物中隐藏着。
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