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粪便微生物群和结直肠癌的过筛

日期:2018-09-13 11:15:40 来源: 冯仁丰 点击:

今年9月,美国AACC杂志上刊登的一篇社论,竟然是介绍在微生物检验上的突出进步!从粪便中对细菌的检验,理出了微生物群两个细菌群间的比率,与人结直肠癌有着非常显著的关系。这篇论文的原作者估计是中国人,我们有很多实验室研究者对分子生物学有着很深的研究和了解。对粪便中微生物群采用qPCR技术的分析,可以对疑似结直肠癌人群进行非侵袭的实验室检测,得出明确的判断。这不得不说,是一个好的消息!

为此,我将这篇社论介绍给我的微信同道。当然,实际推广应用还有一段路要走!但是已经不远了!

冯仁丰

2018.09.03

粪便微生物群和结直肠癌的过筛

Meredith E. Pittman

结直肠癌在癌的发病率中排列第三,在全球癌的死亡率中排列第四。在美国,结直肠癌的发病率在所有种族人群中年龄超过50岁的老年人中已经在不断减少,因为美国采取了标准化的过筛导则,对年龄在50岁或以上的人群,进行了健康过筛,并且对过筛发现的疑似病例采取去除腺瘤(恶化前)息肉。但是,近期在年轻成年病人中结直肠癌的发病率有了上升。作为响应,美国癌症协会在2018年5月发布了新的导则,将开始结直肠癌的过筛建议的年龄从50岁下降到45岁。这个导则改变的短期和长期的有效性,仍然要观察改善病人的发病率和死亡率,但是即刻的结果是在安全、费用有效、和检出结直肠癌准确的检测方法上有更新的兴趣。

现在可接受的是,人胃肠道的微生物群,与胃肠道疾病的某些形式有关,不断有证据,因失调促使形成和蔓延结直肠癌。例如,具核梭杆菌(Fusobacteriumnucleatum),在良性结肠病病人和健康的结肠组织的粪便中是不普遍的,但是经常发现与结直肠癌症关联。近期研究已经显示了,具核梭杆菌促发进结直肠癌内的炎症微环境,通过招募的骨髓细胞,具核梭杆菌(F.nucleatum)的存在从原发性结肠肿瘤持续到远处转移;对具核梭杆菌的结直肠癌的小鼠以抗生素治疗,减少了与肿瘤有关的细菌堆积,并缓慢了整个肿瘤的扩散。  

本期杂志,Guo和同事们叙述了粪便检测,去检出结直肠癌。使用qPCR评价4个微生物,包括具核梭杆菌。作者展现了某些细菌比率对存在的结直肠癌检出很灵敏和特异。在研究的第一部分,作者确认了以往报告的微生物-癌症的关系,通过分析结直肠癌病人粪便的微生物,并与健康对照组比较了微生物的序列。正如预期的,具有已知结直肠癌的病人,显著增加了具核梭杆菌的发生率。作者然后使用qPCR去验证在结直肠癌病人中具核梭杆菌(F.nucleatum)的相对丰富量;并与非胃肠道癌症病人、良性肠道疾病(即,炎性肠道病和非晚期的腺瘤息肉)病人、以及健康对照组等进行了比较。在以具核梭杆菌(F.nucleatum)对双歧杆菌(Bifidobacteriumspp.)的比率(F.nucleatum:Bifidobacteriumspp.)表达下,成功地发现粪便微生物群在结直肠癌和3个其他病人组间有区别。  

一个过筛检测的价值极大地取决于将被使用的病人群体。正如以往提及的,处于结直肠癌的平均风险的无症状的病人,应开始过筛的年龄为45岁;这个病人组在研究中作为“健康对照组”。作为一个过筛检测,在结直肠癌病人和健康对照组的鉴别时,具核梭杆菌/双歧杆菌比率可以达到84.6%的灵敏度和阴性预期值为91.8%。理论上,这些病人群体在粪便微生物的组成上,具有最大的差异,所以,以qPCR粪便检测的区别存在最大的机遇。接近85%的一个灵敏度,是对以往发表的检测的改进,过去仅定性了具核梭杆菌,它符合了其他的可接受的结直肠癌的过筛方法灵敏度的临界值(如,粪便免疫化学检测)。尽管结肠镜检查依然被考虑为检出结直肠癌和晚期腺瘤的金标准,数据建议,粪便的过筛检测在确认疾病上可有等同地有效,因为增加了病人接受了非侵袭的检测。另外,粪便过筛检测在农村或资源很差的区域,较容易实施,在那里专业医师很有限。 

结直肠癌的临床症状包括大便习惯的改变、粪便量的变化、和粪便有血等,尽管这些症状对恶性癌症不特异。本研究,也观察了在良性结直肠疾病的病人中具核梭杆菌/双歧杆菌比率,看来具有上述的临床症状的;和结直肠癌病人队列,有或无症状的;相互间有显著差异。从临床观点上,从非侵袭的检测移向一个有侵害性的程序去评估恶性,在有症状病人中是很低的。非侵袭检测的阴性预期值越好,越是看来在这个病人群体中具有实际的利用。它将有兴趣地了解,若2个非侵袭粪便检测的共同使用(如,qPCR和FIT),是否对这些病人组的阴性预期值还有改进。  

作者总结认为,他们的研究,试图了解具核梭杆菌对于双歧杆菌和普氏粪杆菌(Faecalibacterium prausnitzii)(这些细菌在健康个体的粪便和肠道组织内是普遍的)的反向相关。他们假设具核梭杆菌会具有抑制“健康”细菌生长的能力,通过以往报告的,证实了具核梭杆菌(F.nucleatum)口腔菌株中有细菌素样物质。使用无细胞培养上清液,他们确认了这个对抗性能力是抗大肠的、不是小肠的细菌,为人类疾病和致癌作用难题中宿主和微生物的复杂相互作用提供了另一个证据。

郭和同事们已经展现了,以qPCR技术对粪便检测的具核梭杆菌对于双歧杆菌升高的比率,可以用作结直肠癌的标志物,这个检测至少与近期临床使用的其他粪便过筛检测一样灵敏和特异。而且,他们已经显示了形成这个检测的过程,可提供进入了解机制的洞察力,通过这个机制,微生物群系涉及、并与宿主组织的互相作用。尽管更多的工作,包括在其他种族的、人种的、和地理分布人群;以及评估费用的有效性、实验室的可行性、以及病人对检测方案的接受等,需要在实验室实施前方有更多的了解。但是,在成为结直肠癌的新的非侵袭过筛检测的时间是正确的。



(责任编辑:zqg)
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