新发现的肠道细菌内部病毒与结直肠癌密切相关，为这种疾病提供了令人惊讶的新线索。这一发现暗示，微生物内的病毒——而不仅仅是微生物本身——可能发挥关键作用。图片来源：Shutterstock
结直肠癌是西方国家最常见的癌症之一，仍然是癌症相关死亡的主要原因。虽然年龄、饮食和生活方式等因素已知会影响患病风险，但该疾病的精确触发机制仍未完全了解。
近年来，科学家们越来越关注肠道微生物组，即消化系统中生活的细菌、病毒和其他微生物组成的庞大生态系统。
如今，来自南丹麦大学和欧登塞大学医院的研究人员在一种常见肠道细菌内部发现了一种先前未知的病毒。这种病毒在结直肠癌患者中出现的频率更高，为了解该疾病可能的发展机制提供了新线索。
一种长期存在谜团的常见肠道细菌
多年来，研究人员一直将一种特定细菌——脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)与结直肠癌联系起来。然而，这种关联一直难以解释，因为同样的细菌也存在于大多数健康人体内。
"我们反复发现同一种细菌与结直肠癌有关，而与此同时它又是健康人肠道中完全正常的一部分，这是一个悖论，"欧登塞大学医院和南丹麦大学临床微生物学系的医学博士弗莱明·达姆高(Flemming Damgaard)说道。
为了解决这一矛盾，研究团队调查了细菌本身是否存在重要差异。
他们发现确实存在差异。
肠道细菌内部病毒的发现
关键差异原来是一种生活在细菌内部的病毒。在后来发展为结直肠癌的患者中，脆弱拟杆菌更可能携带一种特定的噬菌体——一种感染细菌的病毒。
"我们发现了一种先前未被描述的病毒，它似乎与我们在结直肠癌患者中发现的细菌密切相关，"弗莱明·达姆高说道。
研究人员认为这种病毒代表了全新类型，此前尚未被识别。
"似乎有趣的不仅是细菌本身，还有细菌与其携带的病毒之间的相互作用，"他解释道。
尽管该研究表明病毒与结直肠癌之间存在强烈的统计关联，但并不能证明病毒导致了这种疾病。
"我们尚不清楚这种病毒是致病因素，还是仅仅表明肠道中其他某些东西发生了变化，"弗莱明·达姆高说道。
大规模数据揭示了明确模式
这一发现始于一项涉及约两百万人的丹麦大型人群研究。研究人员关注了那些曾因脆弱拟杆菌而经历严重血液感染的患者。这些人群中有一小部分人在几周内被诊断出患有结直肠癌。
通过比较癌症患者和非癌症患者的细菌样本，研究团队发现了一个明确的模式。癌症患者的细菌更可能含有特定病毒。
初步发现来自相对较小的丹麦样本组，但它们为进一步调查提供了强有力的起点。
"正是在我们的丹麦资料中，我们首次检测到了信号。这给了我们一个具体的假设，然后我们能够在更大的数据集中进行研究，"弗莱明·达姆高说道。
在近900名全球患者中得到确认
为了测试这一模式是否在全球范围内成立，研究人员分析了来自欧洲、美国和亚洲的877名个体的粪便样本。
结果是一致的。患有结直肠癌的人肠道中携带这些病毒的可能性大约是健康人的两倍。
"对我们来说，检验这种关联是否能在完全独立的数据中重现非常重要。而它确实可以重现，"弗莱明·达姆高说道。
虽然这加强了关联性，但仍不能表明病毒直接导致癌症。
看待癌症风险的新视角
据认为，高达80%的结直肠癌风险受到环境因素的影响，包括肠道中的微生物。
肠道微生物组极其复杂，包含数千种细菌物种和更多的基因变异。这种复杂性使得难以确定健康个体与患病个体之间的区别。
"肠道中细菌的数量和多样性非常巨大。以前，这就像大海捞针。相反，我们调查了细菌内部——即病毒——是否可能有助于解释这种差异，"弗莱明·达姆高说道。
如果病毒改变了细菌的行为方式，它可能会以影响癌症风险的方式改变肠道环境。这种可能性目前正在被探索。
"我们尚不清楚病毒为何存在，但我们正在调查它是否促进了结直肠癌的发展，"他说道。
这能否导致新的筛查测试？
目前，结直肠癌筛查通常涉及寻找隐血的粪便检测。
未来，研究人员认为也有可能筛查这些新识别的病毒。
"短期内，我们可以研究病毒是否可用于识别风险增加的个体，"弗莱明·达姆高说道。
初步分析表明，某些病毒标志物可以识别约40%的癌症病例，而大多数健康个体不携带这些标志物。
然而，研究人员强调这项工作仍处于早期阶段。在临床实践中应用之前，还需要进行更多研究。
知识框：关键术语
脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)
一种在大多数健康个体中发现的常见肠道细菌。它先前已被与结直肠癌联系起来，但也存在于无疾病的人群中。
细菌中的病毒(噬菌体)
一些病毒生活在细菌内部。它们可以影响细菌的特性，在某些情况下改变其行为。
微生物组
生活在人体内外的所有微生物——包括细菌、病毒和真菌——的总称。
关于研究的三个问题：弗莱明·达姆高
您研究了什么？
我们研究了肠道细菌如何促进结直肠癌的发展。
最重要的发现是什么？
我们发现了一种新的、先前未描述的病毒，它感染结直肠癌患者的肠道细菌。
结果如何应用？
从长远来看，可能可以在粪便样本中检测这些病毒，以评估结直肠癌风险，并可能改善预防和治疗。
知识框：正在进行的研究项目
弗莱明·达姆高和他的研究同事正在三个独立项目中继续他们的工作：
- 我们正在人工肠道模型中培养携带病毒的脆弱拟杆菌，以检查肠道组织、病毒和细菌如何相互作用。该项目由路易斯·汉森基金会(Louis Hansen Foundation)资助。
- 我们即将在结直肠癌肿瘤中接种，并直接在肿瘤组织内寻找细菌和病毒。该项目由诺和诺德基金会(Novo Nordisk Foundation)资助。
- 我们将在基因易感发展癌症的小鼠中测试，如果它们肠道中携带带有病毒的细菌，是否会更快地发展疾病。该项目由埃里克森家族纪念基金会(Erichsen Family Memorial Foundation)资助。
关于这项研究
研究人员首先研究了那些经历过由肠道细菌脆弱拟杆菌引起的严重血液感染的丹麦患者。他们比较了后来发展为结直肠癌的患者的细菌样本与未患病患者的样本。
随后，这一发现在来自多个国家的877名有和没有结直肠癌的个体的粪便样本中进行了检验，以确定相同的病毒是否在癌症患者中更频繁出现。
该研究得到了南丹麦地区、哈博基金会(Harboe Foundation)和诺和诺德基金会的支持。
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