由新加坡国立大学（NUS）杨潞龄医学院和ASTAR新加坡基因组研究所（ASTAR GIS）的研究人员领导的一个国际团队，在《自然·癌症》期刊上发表了一篇论文，强调了在报告人类肿瘤中微生物的研究中，需要更高的谨慎性、一致性和严谨性。
近年来，DNA测序技术的进步使研究人员能够在各种样本中检测到细菌、真菌和病毒的遗传物质痕迹。
一些研究报告称，即使在传统上被认为无微生物的部位，如大脑或胎盘中，也发现了微生物，而关于来自不同器官的肿瘤中微生物的发现，引发了人们对肿瘤相关微生物如何影响癌症生长、扩散或治疗反应的兴趣。
然而，研究人员警告说，解读此类信号可能很复杂。来自不同器官的肿瘤组织通常含有极低量或根本没有微生物物质，这使得它们特别容易受到手术、样本处理、储存、实验室处理或测序过程中引入的污染的影响。
数据分析和参考数据库的局限性可能进一步使解读复杂化，导致微生物信号可能无法反映真实的生物学存在。
“在肿瘤中发现微生物DNA就像大海捞针，”该报告的主要作者之一、新加坡国立大学杨潞龄医学院生物化学系和传染病转化研究项目（TRP）的Niranjan Nagarajan副教授说，“如果在分析中没有内置适当的检查和额外的验证，就很难将真正的微生物信号与背景噪声区分开来。”Nagarajan副教授也是A*STAR GIS人工智能与计算副主任、宏基因组技术和微生物系统实验室高级组长。
该团队回顾了快速发展的癌症微生物组研究领域的当前实践，并识别出反复出现的方法论挑战，包括阴性对照使用不足、过度依赖生物信息学分析，以及使用独立或互补方法进行验证有限。
他们将其与古DNA研究早期面临的挑战相类比，当时采用严格标准帮助该领域成熟为一门可靠的学科。
重要的是，研究人员强调，他们的报告并非质疑癌症相关微生物的普遍作用。已知微生物会促成某些癌症，特别是在接触大量微生物的组织中，如胃肠道。
相反，该论文鼓励对低生物量组织中存在多种肿瘤驻留微生物组的说法进行仔细评估，尤其是在支持证据有限的情况下。
为了帮助该领域向前发展，研究人员提出了一份涵盖整个研究流程（从样本采集和处理，到测序、数据分析和生物学验证）的最佳实践实用清单。
这些建议强调预防污染、纳入适当的对照、使用多种独立方法验证发现，以及透明地报告数据局限性。
这项工作反映了新加坡、美国、荷兰、丹麦和澳大利亚科学家之间的国际合作，汇集了基因组学、计算生物学、微生物组科学、病理学和免疫学方面的专业知识。
“当研究人员处理非常微弱的信号时，即使是微小的背景噪声也可能影响结果，”A*STAR GIS的高级科学家、该研究的合著者Chia Minghao博士说，“通过加强防护措施并通过多种方法确认结果，科学界可以提高可重复性，并确保未来关于微生物与癌症的发现建立在坚实的基础上。”
与肿瘤相关的微生物可以为癌症生物学提供重要见解，并为未来的诊断或疗法提供信息。同时，不确定或支持薄弱的发现可能会减缓进展。
通过鼓励在该领域采用更高且更一致的标准，研究人员希望增强对癌症微生物组研究的信心，并支持未来可靠、可重复且具有临床相关性的发现。
拟议的最佳实践清单
1. 在样本采集期间防止污染
- 肿瘤样本的采集和处理应使用严格的无菌技术，以最大限度地减少手术或组织采集过程中微生物DNA的引入。
- 环境采样对照应与肿瘤样本同时采集，以识别可能源自周围环境而非组织本身的微生物。
- 只要可能，研究人员应分析与肿瘤同时采集的匹配正常组织样本，以帮助区分真实信号与污染。
2. 保持清洁的处理和储存程序
- 组织样本应在受控的实验室条件下处理和储存，理想情况下应与DNA扩增区域分开，以降低污染风险。
- 应处理和测序处理和储存对照，包括空白样本或环境拭子，以检测在这些阶段引入的污染。
- 对于福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织，应处理和测序空白石蜡块作为额外对照。
3. 使用严格的实验室和测序对照
- 样本应在最大限度减少核酸污染的洁净实验室环境中处理。
- 关键发现最好在独立实验室中重复，或使用不同的DNA提取或文库制备试剂盒进行验证。
- 每次测序运行均应包含空白对照和试剂对照，以识别源自实验室试剂或测序批次的污染。
4. 确保测序质量和透明度
- 测序文库应在测序前进行定量，以帮助识别潜在的污染信号。
- 应使用双索引或避免多重测序等措施，以减少条形码跳跃等测序假象。
- 应报告关于样本采集、处理中心和测序批次的详细元数据，以便评估潜在的技术偏差。
5. 应用保守且透明的生物信息学分析
- 微生物分类应使用高质量参考数据库（包括完整的人类基因组参考）进行，以减少错误的微生物分配。
- 研究人员应检查微生物读段的基因组分布和比对质量，以确认检测到的微生物显示出生物学上合理的模式。
- 应使用计算方法来识别和去除可能的污染物物种，尤其是在低生物量样本中。
6. 使用独立的实验方法验证发现
- 测序结果应使用靶向实验室技术进行确认，例如PCR、荧光原位杂交（FISH）或免疫组织化学。
- 空间成像方法应证明微生物实际存在于肿瘤细胞内或附近，而不是出现在污染更可能发生的组织边缘。
- 还应寻找有活力或代谢活跃的微生物的证据，例如通过RNA检测或基于培养的方法。
7. 提供透明的报告和多条证据链
- 研究人员应清楚地承认局限性，并描述为检测或防止污染所采取的步骤。
- 关于肿瘤驻留微生物的强有力主张应依赖于多条独立的证据链，而不是单一的测序信号。
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