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Mayo Clinic 的一项大规模队列研究揭示，癌症患者在接受治疗前的肠道菌群特征，不仅与癌症类型和发病年龄相关，还能预测化疗的毒副作用。这项发表于《Cell》的研究，为将微生物组纳入精准肿瘤学决策提供了关键证据。

结直肠癌在20至49岁成年人中的发病率正以每年约3%的速度攀升，50岁以下女性乳腺癌发病率也以每年1.4%的速度增长。为探究这一趋势背后的生物学线索，Mayo Clinic 的研究团队分析了来自40个州、1364名癌症患者的治疗前粪便样本，并将这些样本与涵盖癌症类型、分期、治疗方案、副作用及结局的临床记录相关联。该研究属于 Mayo Clinic 癌症微生物组队列的一部分。

年轻发病癌症的独特微生物特征

在结直肠癌患者中，50岁及以下确诊的成年人粪便中乳酸水平及一种以乳酸为食的细菌——Veillonella parvula（小韦荣球菌）的丰度均显著高于晚发患者。肿瘤可产生大量乳酸，而某些肠道细菌将其作为能量来源，这提示肿瘤代谢与特定菌群之间可能存在互作。在乳腺癌患者中，年轻发病者同样表现出不同的微生物谱，涉及64种细菌的变化，其中Clostridium scindens（斯氏梭菌）参与胆汁酸和类固醇分子的代谢，且这些患者体内初级胆汁酸（由肝脏合成、帮助消化脂肪的物质）水平较低。然而，在脑癌患者中，年轻与年长患者之间未观察到类似差异，表明这种年龄相关模式并非普遍适用于所有癌症类型。研究强调，这些关联并未确立因果关系。

癌症类型特异性的微生物关联

通过与287名非癌症对照者比较，研究人员首先识别了癌症患者肠道菌群的广泛差异，随后在癌症类型之间进行比较，以区分特定癌症相关的改变。在排除其他健康状况的影响后，团队鉴定出341种与五个癌症组相关的细菌。神经内分泌肿瘤患者表现出与健康相关的常见肠道细菌的广泛缺失；肝及肝内胆管癌患者中，包括Enterococcus faecalis（粪肠球菌）在内的多种细菌水平升高；食管癌与包括Streptococcus（链球菌）在内的六种细菌的高水平相关。此外，淋巴白血病以及多发性骨髓瘤和相关浆细胞肿瘤也显示出独特的菌群关联。

“我们现在可以将搜索范围缩小到那些对个体癌症最具特异性的微生物变化，”共同通讯作者、Mayo Clinic 微生物组研究员 Ruben Mars 博士表示，“如果我们想确定微生物组是否在癌症中扮演因果角色并最终开发靶向干预措施，这些信号是我们需要首先理解的。”

微生物标志物与生存及化疗毒性

将微生物谱与患者临床结局匹配，使分析超越了诊断时的差异。研究人员发现了与结直肠癌、肝及肝内胆管癌、卵巢癌、前列腺癌以及黑色素瘤生存相关的肠道细菌。在肝及肝内胆管癌中，Bifidobacterium longum（长双歧杆菌）与更长的生存期相关，而Blautia A massiliensis则与更短的生存期相关。

治疗前采集的样本还使研究人员能够探索肠道细菌与化疗耐受性之间的联系。在接受5-氟尿嘧啶（5-FU）治疗的患者中，后来发生腹泻的患者体内能够分解该药物的细菌基因水平较低。这种药物代谢能力主要来自Anaerostipes hadrus，一种常见的肠道细菌。相反，接受另一种化疗药物卡铂的患者中，这些基因与腹泻之间未显示出相同关联。这一对比表明，该发现是5-FU特异性的，而非化疗期间腹泻的普遍关联。

“这为我们提供了一个概念验证，即我们可以开始理解为什么某些患者会经历特定的副作用，并确定一个可能被干预的靶点，”共同通讯作者、Mayo Clinic 微生物组项目主任 Purna Kashyap 医学博士说，“微生物组不是癌症或治疗结果的唯一驱动因素，但它是一个被低估的组成部分，传统上未在治疗方法中予以考虑。”

研究团队下一步将在更广泛的患者群体中测试微生物信号能否预测治疗副作用，并探究癌症特异性微生物是否参与疾病发生，包括V. parvula在肠道内利用乳酸的能力是否在年轻成人结直肠癌中发挥作用。