來自中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院的研究人員進(jìn)行了一項探究，以剖析血清中與腸道微生物相關(guān)的代謝物，并研究這些代謝物是否能區(qū)分結(jié)直腸癌（CRC）或腺瘤患者與正常健康人。大腸癌（CRC）已成為全球范圍內(nèi)的一個日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，其早期診斷被認(rèn)為是提高CRC患者生存率的有效途徑。目前，人們已經(jīng)采用了幾種方法來檢測CRC，包括非侵入性方法，如糞便隱血試驗（FOBT）和癌胚抗原（CEA）試驗，以及侵入性程序，如結(jié)腸鏡檢查。然而，由于非侵入性試驗的準(zhǔn)確性低以及侵入性試驗造成的損害，這些方法的大規(guī)模使用受到限制。微生物組對人類疾病（如癌癥）的影響正引起人們越來越多的關(guān)注。在所有的腫瘤中，胃腸道惡性腫瘤由于其空間上的接近性而受到腸道細(xì)菌的深刻影響，它們與腸道微生物組的關(guān)系已被深入研究。 腺瘤或CRC患者的腸道微生物組的組成可發(fā)生明顯的改變，細(xì)菌屬、副細(xì)菌屬、雙歧桿菌屬和假單胞菌屬的數(shù)量增加，而魯米球菌、雙歧桿菌和鏈球菌屬的數(shù)量減少。這些改變的微生物組可以調(diào)節(jié)局部免疫反應(yīng)，產(chǎn)生基因毒素，如大腸桿菌素，和微生物組特有的代謝物，如次級膽汁酸和短鏈脂肪酸，可以調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。
腫瘤的發(fā)生還伴隨著代謝狀態(tài)的全面改變，影響到腫瘤組織和周圍的微環(huán)境和大環(huán)境。與基因組和蛋白質(zhì)組的改變相比，代謝變化可以更直接地關(guān)聯(lián)到腫瘤細(xì)胞的狀態(tài)，因此是檢測腫瘤發(fā)生的生物標(biāo)志物的一個有希望的來源。各種研究表明，腸道細(xì)菌產(chǎn)生的代謝物可以進(jìn)入血液循環(huán)，并在遠(yuǎn)端器官發(fā)揮調(diào)節(jié)功能。近年來，與CRC密切相關(guān)的血清代謝物被密集地調(diào)查，目的就是開發(fā)診斷性生物標(biāo)志物。最近，來自中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院的研究人員進(jìn)行了一項探究，以剖析血清中與腸道微生物相關(guān)的代謝物，并研究這些代謝物是否能區(qū)分結(jié)直腸癌（CRC）或腺瘤患者與正常健康人。
通過整合糞便代謝組和血清代謝組分析，研究異常結(jié)直腸患者的腸道微生物相關(guān)血清代謝物的明顯改變研究人員通過液相色譜-質(zhì)譜法和配對糞便樣本的元基因組測序?qū)Ψ悄繕?biāo)血清代謝組學(xué)進(jìn)行綜合分析，以確定CRC和腺瘤患者中豐度明顯改變的腸道微生物相關(guān)代謝物。通過靶向代謝組學(xué)分析，研究人員檢驗了這些代謝物區(qū)分CRC和結(jié)直腸腺瘤的能力，并建立了一個基于腸道微生物相關(guān)代謝物的模型，而后在一個獨立的驗證隊列中進(jìn)行了評估。該研究總共發(fā)現(xiàn)有885種血清代謝物在CRC和腺瘤中有明顯的改變，包括8種腸道微生物相關(guān)的血清代謝物（GMSM小組），這些代謝物在靶向和非靶向代謝組學(xué)分析中都能重復(fù)檢測，并能準(zhǔn)確區(qū)分CRC和腺瘤與正常樣本。基于GMSM小組的預(yù)測CRC和結(jié)直腸腺瘤的模型在建模隊列中產(chǎn)生的曲線下面積（AUC）為0.98（95% CI 0.94至1.00），在驗證隊列中產(chǎn)生的AUC為0.92（83.5%敏感性，84.9%特異性）。在驗證隊列中的樣本中，GMSM模型明顯優(yōu)于臨床標(biāo)志物癌胚抗原（AUC 0.92 vs 0.72），并且對腺瘤（AUC=0.84）和早期CRC（AUC=0.93）也顯示出有希望的診斷準(zhǔn)確性。因此，CRC患者的腸道微生物組重編程與血清代謝組的改變有關(guān)，GMSMs有可能應(yīng)用于CRC和腺瘤的檢測。Feng Chen et al. Integrated analysis of the faecal metagenome and serum metabolome reveals the role of gut microbiome-associated metabolites in the detection of colorectal cancer and adenoma. Gut (2021).
