摘要

過去幾年的實驗證據突出了腸道微生物群在炎癥和惡性胃腸疾病中的關鍵作用。飲食對微生物組成有很強的影響，并為結直腸癌(CRC)的發生提供了風險。人類CRC相關菌群特征與結直腸癌序列的大型宏基因組學研究表明，腸道菌群在胃腸道惡性腫瘤的演變過程中發揮著基礎性作用。基礎科學為腸道微生物群建立了促進腫瘤發生的關鍵功能。目前還需要進一步的研究來闡明CRC中腫瘤的促進和微生物共同進化的機制，并有可能在未來的治療中得到應用。

腸道微生物群對健康和疾病的影響日益顯現。雖然微生物區系在本世紀初演化為一個被忽視的器官，但我們在2018年的看法發生了巨大變化，微生物區系反映了一個與宿主密切溝通的生物生態系統。在過去的十年里，微生物研究的熱潮使得人們能夠描述腸道微生物的組成和一些功能，而這些功能是通過現代分子技術的引入而增強的。目前的估計表明，胃腸道中包含的細菌和構成人體的細胞一樣多。雖然我們能夠充分描述人類微生物群的巨大多樣性，但大多數細菌種類在健康和疾病中的作用在很大程度上仍是未知的。宿主與微生物藥物相互作用紊亂的關鍵例子來源于包括炎癥性腸病(IBD)和結直腸癌(CRC)腫瘤(微)環境在內的復雜疾病。盡管在了解人體腸道微生物群組成方面作出了巨大努力并取得了重大進展，但許多功能方面仍未得到解決。這可能部分是由于人類腸道微生物群的復雜性，具有大量不可預知的宿主微生物、微生物微生物和環境相互作用。CRC是西方國家最常見的惡性腫瘤之一，經常導致死亡，并在世界范圍內不斷出現。由于采用了西方的生活方式，預計今后二十年中鐵路公司的負擔將大大增加。過去幾十年，特別是在西方國家，人們的飲食習慣發生了很大的變化，并且可能在不同的階段影響結直腸癌的發生。飲食可能會影響宿主的免疫反應并引起炎癥。此外,飲食行為極大地影響腸道菌群的組成,進而影響對腸道疾病的易感性(圖1)。在生命的早期暴露于抗生素與大腸癌的風險增加有關腺瘤60歲時,這表明dysbiotic微生物群是獲得長期和持續的時間。結腸和回盲瓣沿胃腸道呈現出最高的細菌密度，這可能指向了CRC中微生物群的重要作用。事實上，在CRC患者身上的研究和在動物身上的實驗證據都將腸道微生物群與CRC聯系在一起，從而確定了促進腫瘤發生的特定細菌種類。本綜述綜述了CRC中微生物群的臨床信息，旨在與臨床前(即證據表明微生物群是腸道腫瘤發展的驅動力。

文章將會從一下幾個方面考慮：

CRC相關的微生物菌株：CRC常與腫瘤及鄰近黏膜微生物組成的顯著改變有關，通常被稱為失調

CRC相關的細菌：從基因組學研究方向考慮

最近進行的宏基因組學研究進一步支持了CRC與某種腸道微生物組特征相關的觀點。對晚期腺瘤患者和CRC患者糞便的全元基因組相關性研究表明，某些擬桿菌spp與全身炎癥和腫瘤分期有關。根據其他研究，CRC患者中Parvimonas、Bilophila wadsworthia、Fn、Alistipes也有過度表達;后者可能對炎癥相關的腫瘤發生具有特殊的意義(圖2)。在研究不同的民族隊列時，新的菌株如Parvimonas micra和Solobacterium moreii與CRC相關，一組20個微生物基因顯著地將CRC菌群從健康對照中分化出來。兩種基因(Fn的丁基輔酶A脫氫酶和P. micra的RNA聚合酶亞基b、rpob)的qPCR豐度將CRC菌群與健康對照組進行了清晰的分離。某些菌株的檢測，即其中Fn、clarus擬桿菌、Roseburia intestinalis、hathewayi梭菌四種菌的組合對CRC的敏感性>為90%，特異性>為80%。

所有這些研究表明，某些菌株和/或細菌源因子可能在未來被用作CRC的新篩選工具。另一項重要的研究調查了不同CRC階段人體腸道粘膜微生物群落。在一項元基因組分析中，這些作者觀察到CRC與某些以Fn、Bf和大腸桿菌為主的元群落以及新成員如Gemella或Peptostreptococcus之間的關聯。值得注意的是，口腔微生物組成員主要與CRC相關的發現與之前的研究平行，可能具有病理生理學意義。在本研究中，腺瘤和CRC樣本中，腫瘤與腫瘤鄰近黏膜間不一致的元社區比例相似(40%)。某些元社區在癌組織和相鄰的未轉化黏膜之間顯示出明顯的重疊，這表明，特別是在流行癌癥的背景下，結腸環境中可能已經出現了相當程度的生物失調。因此，在CRC中評估糞便而不一定是粘膜微生物群落可能是合適的，一項研究表明結腸灌洗充分反映了粘膜活檢的微生物組成。

流行病學研究已經確定了幾個影響CRC發病風險的生活方式因素。有趣的是，許多這些特征，如多樣化的飲食，有限使用加工食品，攝入足夠的膳食纖維，鍛煉和體重，都集中在腸道微生物群組成的改變。盡管在腸道腫瘤發生機制中微生物群的作用方面取得了巨大的進展和引人注目的觀察結果，但仍有一些重大問題值得我們關注。