肠道细菌脆弱拟杆菌长期以来一直让研究人员感到矛盾。这种细菌与结直肠癌有关，但同时又健康地存在于大多数人体内。丹麦研究团队的一项研究提供了一个可能的线索。当研究者将目光超越细菌本身，深入其基因组时，发现其中隐藏着一种以前未知的病毒——并且这种病毒在癌症患者中显著更常见。
结直肠癌是全球第三大常见癌症，也是癌症相关死亡的第二大原因。高达80%的结直肠癌病例归因于环境因素，其中最重要的因素之一是肠道微生物组——即生活在人类肠道中的细菌、真菌和病毒的集合。这意味着，理论上结直肠癌在一定程度上是可以预防的。但微生物组与结直肠癌之间的确切联系仍然知之甚少。将两件事关联起来比展示其机制要容易得多。
大多数肠道微生物组的研究都会检查存在哪些细菌种类以及它们的丰度。但物种并非同质的。想想所有家犬都属于同一物种，但种内多样性却巨大——吉娃娃和大丹犬并不相同。细菌也是如此，尽管更难直观地看到。仅仅观察存在哪些物种，可能无法提供足够的分辨率来理解正在发生的事情。或许答案不在于肠道中存在哪些细菌，而在于同一物种不同菌株之间更细微的遗传差异。
脆弱拟杆菌通常被认为是肠道微生物组中的无害成员，存在于大多数健康人中。尽管如此，它反复被发现更多存在于结直肠癌患者中。那么，是否可能存在某些特定的遗传特征，将某些脆弱拟杆菌菌株与其他菌株区分开来？这些特征是否可能与结直肠癌相关？
就连细菌也会被感染
所有细胞生命都可能被病毒感染。细菌也不例外。专门感染细菌的病毒被称为噬菌体——源自希腊语“phagos”，意为吃或吞噬。它们选择性地感染细菌，并且重要的是，不感染人类细胞。但并非所有这些病毒都会杀死它们感染的细菌。有些病毒将自身的基因组整合到细菌的基因组中，成为所谓的前噬菌体——细菌细胞内的搭便车者。
许多前噬菌体携带能够改变其细菌宿主特性的基因。诸如霍乱、肉毒杆菌中毒和白喉等疾病都是由原本（大部分）无害细菌中前噬菌体携带的毒素引起的。前噬菌体将无害细菌转化为有害细菌的过程已有充分记载。
为了确定是否存在特定的遗传特征将脆弱拟杆菌与结直肠癌联系起来，丹麦团队对来自结直肠癌诊断患者和非患者人群的脆弱拟杆菌进行了基因组测序。首先，他们检查了与癌症相关的细菌是否来自一个独特的进化谱系。结果并非如此。但并非所有细菌的遗传特征都是由母代传给子代的。有些是通过侧向基因转移获得的——例如被前噬菌体感染。当研究人员更仔细地比较基因组时，他们发现来自癌症患者的细菌携带两种以前未知的前噬菌体，而这些前噬菌体在非癌症患者的细菌中基本不存在。这些前噬菌体不携带任何明显的基因能将细菌与结直肠癌联系起来——就像霍乱毒素基因那样容易识别——但大多数携带前噬菌体的基因的功能我们知之甚少，对其作用了解甚少。
更广泛的检验
这一初步发现基于从患者身上收集的48个细菌样本，因此研究团队想测试这种模式是否在更广范围内成立。他们筛选了来自欧洲、美国和亚洲的877人（其中434人患有结直肠癌，443人未患）的粪便样本数据。结直肠癌患者检测到这些前噬菌体的可能性是非患者的两倍以上。需要强调的是，这是一种关联，而非证明这些前噬菌体导致或促成了结直肠癌。目前尚未提出其可能发挥作用的生物学机制。也有可能癌症患者的肠道环境恰好适合这些特定的脆弱拟杆菌菌株——这意味着疾病可能创造了有利于这些细菌生长的条件，而不是细菌帮助引发了疾病。另一种解释是，肠道环境本身同时使人容易携带这些含有前噬菌体的菌株，并使人发展成结直肠癌。
该研究存在值得注意的局限性。最初检查的细菌来自血流感染患者，而非结直肠癌本身，而更广泛的验证使用了粪便样本——一个完全不同的来源。此外，一些“健康”对照组并未正式确认无癌。尽管存在这些局限性，这一发现为癌症筛查提供了一个有趣的可能性。最常见的结直肠癌非侵入性筛查方法是“粪便免疫化学测试”，该测试检查粪便样本中是否有血迹。原则上，一种同时筛查这些病毒痕迹的测试可以在相同的样本上进行。研究人员的初步分析发现，基于前噬菌体基因组片段的一组检测标记可以检测出约40%的结直肠癌病例。这是一个非常初步的结果，还需要大量进一步的工作，但它指出了利用病毒标志物与现有筛查方法相结合的可能性。
这项研究的更广泛意义在于，它改变了我们对肠道微生物组及其与疾病关系的思考方式。仅仅问存在哪些细菌可能不够。我们可能还需要看看这些细菌内部有什么——以及那些隐藏的“乘客”可能在做什么。
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