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2019年消化道恶性肿瘤肠道菌群研究年度进展

李健教授

2019年消化道恶性肿瘤肠道菌群研究年度进展

陈米芬，沈琳，李健

作者单位：北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所消化肿瘤内科恶性肿瘤发病机制及转化

研究教育部重点实验室，北京100142

通信作者：李健，E-mail：****************

摘要

【摘要】近几年来，随着对肠道菌群及其代谢产物功能的认识，肠道菌群的相关研究被广泛开

展，科学家们迫切希望揭开这个被新定义的“器官”的神秘面纱。肠道菌群在人体的消化、吸收、

代谢、炎症和免疫等各方面都有所作用，肠道稳态的维持对人体健康至关重要。越来越多的证

据已表明，肠道菌群参与了多种肿瘤的发生发展，探索肠道菌群和肿瘤的关系为肿瘤预防与治

疗提供了一个全新的思路。然而，肠道菌群易受多种因素包括饮食、环境等的影响，其结构往

往处于动态平衡中，因此理解正常肠道菌群的组成和稳态的概念或许能帮助我们从差异中寻找

共性，探索临床上可用于肿瘤早期诊断与治疗的特异性肠道菌群和代谢指标等。

近年来，关于肠道菌群与恶性肿瘤的相关性研究成为热点，大量的体外实验、动物实验和人体

试验研究已表明，人类微生物在癌症发生中的作用，人类微生物与环境和遗传易感性一起在致

病性上构成一种三角互作的关系。与此同时，肠道菌被发现与免疫检查点抑制剂的疗效呈现一

定相关性，而对肠道菌群进行调节可能提高免疫治疗的疗效[1-2]。然而，人类微生物的组成是

复杂的、异质的，在不同瘤种、不同种族中肠道菌群更是存在明显差异。本文对2019年发表的

肠道菌群研究文献进行梳理，特针对不同瘤种、不同地域人群肠道菌群的差异进行探讨。

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不同地域/种族的肠道菌群特征

1.1西方化人群肠道菌群的组成种族和地理已经被证明是导致全球不同人类肠道菌群组成差异

的最大原因，Dehingia等[3]近期报道了种族如何影响微生物结构，并进一步证实了种族特异性

的微生物特征。肠道菌群的组成在不同的种族间存在差异，拟杆菌属（Bacteroides）在西方人

群中丰度更高，而普氏菌属（Prevotella）在非西方人群中丰度更高。最近，Tett等[4]通过对来

自木乃伊的古代粪便样本的分析，进一步证实了西方化导致普氏杆菌的丢失。该研究还发现普

氏杆菌由4个不同的支系组成，这4个支系在非西方人群中共同出现的频率更高。

为了解遗传和非遗传因素对肠道菌群的影响程度，Scepanovic等[5]对858名西欧志愿者的粪便

样本进行了16SrRNA基因测序分析，由此确定了11个影响微生物多样性的人口统计学和临床环

境因素，其中年龄和血丙氨酸转氨酶水平相关性最强。相反，遗传因素的影响几乎可以忽略。

此外，还发现厚壁菌门是大多数个体的优势门（91.8%）。

西班牙裔人口在美国人口中所占的比例越来越大，特殊的社会和种族背景可能会对他们的菌群

分布产生一定的影响。Kaplan等[6]报告了对1674名西班牙裔社区居民的横断面分析，发现拟杆

菌属是西班牙裔美国人中最丰富的属。此外，还发现，在生命早期的迁移和在美国大陆居住的

时间长短影响肠道菌群的组成。普氏菌属和拟杆菌属的比值随着移居美国大陆时年龄的增加而

增加，而美国出生的人普氏菌属和拟杆菌属的比值最低，这可能与不同的饮食模式有关。此

外，早期移居美国的人的细菌多样性似乎低于出生在美国本土或成年后移居美国的人，这表明

早期移居对细菌多样性的影响。

1.2非西方化人群肠道菌群的组成2019年关于中国人群肠道菌群的研究报道较少，我国学者有

关中国健康人群肠道菌群结构特征的研究首次发表于2015年，通过对来自9个省份与自治区、7

个民族的20个健康年轻人群的314名居民粪便进行16SrRNA测序，发现厚壁菌门、拟杆菌门、

变形杆菌门和放线菌门是4种最主要的细菌门，其中，来自厚壁菌门的考拉杆菌属

（Phascolarctobacterium）在人群中丰度最高。包括考拉杆菌属、拟杆菌属、氏菌属、粪杆菌

属等（Phascolarctobacterium,Bacteroides,Roseburia,Faecalibacterium）在内的9个主要的

菌属被发现存在于所有人群中，几乎占全部测序序列的一半，全部9个菌属均与短链脂肪酸的产

生有关，被定义为“肠道菌群的功能性核心类群”[7]。

既往关于肠道菌群的研究对非洲肠道菌群的研究较少。Hansen等[8]通过比较坦桑尼亚和博茨瓦

纳农村人口与传统的狩猎采集、游牧和农业游牧的生存方式人群的微生物组成，揭示了非洲人

口的菌群多样性。普氏菌科和瘤