由特伦托大学领导的一个国际研究团队已经确定了在结直肠癌患者肠道微生物组中始终以较高水平出现的特定微生物群。这项发表在《自然医学》上的研究结果表明，这种微生物标志物可能成为非侵入性筛查测试的基础，从而支持疾病的早期检测。
识别与结直肠癌相关的微生物
该研究发现，在患有结直肠癌的人的粪便样本中，大约有十几种细菌物种显著增多。这些细菌包括具核梭杆菌、小单胞菌、莫氏革兰氏菌和口腔链球菌。这些细菌通常存在于健康个体的口腔中，但在结直肠癌患者的肠道微生物组中却一致存在。
“我们认为，由于目前尚不清楚的原因，这些物种能够定植于结直肠癌患者的肿瘤微环境中，”项目负责人尼古拉·塞加塔博士说，他是特伦托大学综合生物学中心（CIBIO）的教授和首席研究员。“这些细菌通常存在于健康个体的口腔中，但我们在测序的粪便样本（反映肠道微生物组的组成）中几乎只在结直肠癌患者的样本中找到它们。”
这种被称为“微生物标志物”的特征不仅与结直肠癌的存在相关，还与其临床分期和解剖位置有关，这表明它可能提供有关疾病进展的信息。研究人员使用了肠道宏基因组学技术，分析了来自微生物群落的遗传物质，以识别细菌模式。
机器学习支持诊断准确性
为了识别微生物数据中的预测模式，研究团队使用了从不同地理位置收集的样本训练了一个机器学习模型。据报道，该模型在区分结直肠癌患者和非患者方面的准确率接近90%。
“这项技术应用于我们实验室使用的宏基因组分析方法，提供了一个预测模型，可以判断一个人是否有高概率患结直肠癌，”塞加塔说。
尽管该研究强调了诊断潜力，但它并未建立这些微生物与癌症发展之间的因果关系。这些发现旨在增强早期检测策略，而不是解释癌症的发生。
“无论肿瘤中的微生物是否是肿瘤的原因，如果主要目标是在一般人群中开发一种筛查方法，这几乎是无关紧要的，”第一作者、CIBIO的博士后研究员詹马尔科·皮奇诺补充道。
通过未来注册的临床试验验证这种宏基因组测试的确切临床和预防价值仍然有待验证。然而，如果得到验证，这些结果可能包含足够的信息，作为重要的额外筛查形式。这将允许更有针对性地使用结肠镜检查，而结肠镜检查仍然是最终诊断所必需的检查。
更广泛的研究努力和样本多样性
研究人员分析了来自18个独立研究的3700多个粪便样本，这些研究涵盖了除非洲、南美洲和大洋洲外的所有大陆。数据通过大规模合作收集，包括欧盟委员会资助的ONCOBIOME倡议以及癌症大挑战团队PROSPECT和OPTIMISTICC。
这个广泛的数据集使得可以在具有不同饮食、生活方式和环境暴露的人群中测试微生物标志物，帮助评估预测模型的稳健性。
这项研究是全球范围内正在进行的调查肠道微生物组在癌症中作用的一部分。ONCOBIOME还探讨了微生物群如何影响癌症治疗，特别是针对转移性黑色素瘤和小细胞肺癌的免疫疗法。
尽管一些细菌物种已知会产生损害DNA的毒素，但肠道微生物对癌症发展的总体贡献仍在继续研究中。
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