A gut microbiome-derived risk score is associated with future cancer development
这项研究表明,一种基于 28 种微生物物种的肠道微生物组衍生风险评分,可以预测在诊断前长达十年的未来癌症发展,凸显了微生物组作为癌症早期风险分层新型生物标志物的潜力。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
几十年来,科学家们已经了解到,生活在我们肠道内的数万亿微小生物所做的不仅仅是帮助我们消化食物。这个被称为“肠道微生物组”的群体,充当了我们免疫系统和代谢的核心枢纽,不断地与构成肠道壁的细胞进行交互。当这个群体失去平衡时——研究人员称之为“菌群失调”——这种状态长期以来被认为与癌症(尤其是消化道癌症)的发展有关。然而,一个关键问题一直悬而未决:这种失衡是因为癌症而产生的,还是在疾病被检测到之前的数年就已经出现了?以往的大多数研究都是针对已经患有癌症的人群进行的,这使得人们无法判断微生物的变化是原因还是结果。为了解开这个谜团,研究人员需要向前看,通过检查健康人的肠道细菌,并观察在多年后谁会发展出癌症。
一组科学家致力于通过研究来自名为 Lifelines 的大型荷兰健康研究项目的近 6,000 名成年人来回答这个问题。这些参与者在 2013 年至 2016 年间提供了粪便样本,研究人员利用一种能够读取每种微生物遗传物质的技术对这些样本进行了分析,从而创建了其肠道群落的详细快照。随后,研究人员将这些样本与国家健康记录联系起来,对参与者进行了长达十年的追踪,以观察谁被诊断出患有癌症。在这一随访期间,有 245 人被诊断出患有癌症,而绝大多数人则保持健康。通过对比那些最终生病的人与那些保持健康的人的肠道细菌,该团队发现,特定的微生物模式确实可以预示未来的风险。他们开发了一套基于 28 种不同类型细菌的存在或缺失的评分系统。在这一量表上得分较高的人,即使在研究人员考虑了年龄、体重和吸烟习惯等已知风险因素后,在未来几年被诊断出患癌的可能性也显著更高。
这一发现的力量在于其时间维度。这些细菌特征在任何临床症状出现或发现任何癌症之前的数年,就能在粪便样本中被检测到。研究人员计算出,每增加一个标准单位的风险评分,一个人的患癌可能性就会大幅上升。这种模式在多种类型的癌症中均成立,包括乳腺癌、前列腺癌和胃肠道癌症,这表明肠道微生物组可能携带的是一种通用的疾病预警信号,而不仅仅是针对某种特定肿瘤类型的迹象。为了确保这并非荷兰人群的偶然现象,该团队在完全不同的群体中测试了他们的评分系统,包括来自其他研究的数千名患者以及一个单独的芬兰人群。在这些外部群体中,该评分系统成功地区分了患癌者与未患癌者,并且在芬兰人群中,它再次显示出较高的评分与较低的长期健康维持率相关联的趋势。
重要的是,该研究排除了导致这些结果的几种替代解释。研究人员发现,该风险评分并非其他常见疾病(如心脏问题或肥胖)的简单标志,也与研究开始时存在的非癌症类疾病无关。这表明该细菌模式是专门与癌症风险相关的,而非一般的健康状况不佳。团队还指出,该评分并不依赖于单一的“坏”细菌,而是由许多不同物种组成的复杂混合体,其中一些在患癌人群中更常见,而另一些则较不常见。虽然其中一些细菌在以往关于既定癌症的研究中已有暗示,但许多则是此前从未与该疾病联系起来的新候选者。
尽管取得了这些令人鼓舞的结果,作者仍谨慎地表示,这目前还不是医生诊室里的诊断工具。该研究展示了很强的关联性,但它并未证明改变肠道细菌可以预防癌症,也未能证实这些微生物是疾病的直接诱因。也有可能这些细菌是在对人体内先于肿瘤出现的早期、未被察觉的变化做出反应。研究人员还指出,他们只从每个人那里采集了一个样本,因此无法确定这些细菌模式在终生内是否保持稳定,或者是否会发生波动。尽管如此,这项工作提供了首个坚实的证据,证明肠道微生物组包含了在诊断做出前数年即可检测到的未来癌症风险特征。它为理解我们的内部生态系统如何与长期健康相互作用开启了一扇新门,并暗示在未来,简单的粪便检测或许有一天能帮助识别那些在癌症成为临床现实之前就需要密切监测的个体。
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