肠道菌群有助于结肠癌筛查?

医脉通 4119 2014-08-14

资讯要点:

    ※  据报道称,结直肠癌患者会出现肠道菌群异常。

    ※  本项研究表明,利用肠道菌群构成作为一种筛查工具可以检测出腺瘤和癌变病灶的存在。

    与标准粪便潜血试验(FOBT)和危险因素相比,对粪便样本进行肠道菌群分析,可以将结肠癌或癌前息肉的检测率提高5倍。

    与标准试验和危险因素相比,一个基于细菌学的试验可以将息肉的检测率提高4.5倍,将癌症的检测率提高5.4倍。

    与单纯粪便潜血试验相比,细菌学分析可以将试验效率提高50%以上。在一般人群中应用该检测可以将腺瘤和癌症的检测率提高50倍,据《癌症防治研究》在线报道(点击下载研究全文)。

    “全国性的数据显示,年龄65岁的个体检测前腺瘤的发病率为0.017%,”安阿伯市密歇根大学 Patrick D.Schloss教授(Michigan大学)和其他共同作者们报道。“当我们在这一年龄组人群中应用细菌学检测(知道微生物数据后),腺瘤的发病率高达10.67%。”

    患有腺瘤或结肠癌的患者会大量消耗肠道正常菌群,细菌学试验利用这一点将他们从正常结肠粘膜中区别开来,他们补充道。

    自从1975年以来(直到2010年),美国结直肠癌的发病率就已经以平均每年2.8%的速度稳定下降。发病率的下降大部分要归功于应用粪便潜血试验和结肠镜进行结直肠癌筛查。

    该研究显示,“肠道菌群和结肠肿瘤的形成之间的关系非常有趣,”未参与研究的Patrick Boland教授(Roswell Park癌症研究所)说。参与研究的患者数量很少,这对我们做出最终的结论造成了限制。但是阳性的结果仍然证明还需要进行样本量更大的试验。

    然而,Schloss和他的同事们使用的原型试验尽管侵袭性小,仍然可以在美国进行推广。

    “对于不愿意进行结肠镜和其他粪便筛查技术的患者,我对这种试验的大范围展开持有怀疑,”Boland认为。“无论什么,看到出现了这么多新的结直肠癌筛查方法,都非常令人兴奋。”

另一种测试的基本原理

    研究人员在介绍时指出,对于进一步检查的需要,几乎没有争议。但是美国仍有超过30%的成人不进行与年龄和风险相适应的筛查,并且绝大多数成人表示更愿意进行非侵入式筛查。此外,结肠镜筛查大幅度增加了医疗保健的费用,2012年单次检查的费用在800美元至3160美元之间。

    在非侵入式结肠癌筛查方法中,愈创木脂FBOT被广泛应用。该试验可以检测出晚期腺瘤和恶性肿瘤。但是阳性结果也可以表明其他疾病,也就是假阳性结果。此外,FBOT特异性很高,但是敏感性差。一些研究显示其敏感性低于10%。研究人员继续道。

    大约70%的结直肠癌是自发的,没有明确的原发灶。饮食、酒精和慢性炎症都可能导致该疾病,但是不会反映在粪便潜血试验结果当中。

    最近,大家对肠道菌群(自然存在的细菌)在结直肠癌中的作用非常感兴趣。动物模型研究提示,肠道菌群通过与免疫系统的相互作用生成癌症相关的代谢产物和因子(能够改变外环境)来实现致癌作用。

    人类肠道微生物的改变与肥胖、炎症性肠病和结肠癌有关。

    “总而言之,这表明肠道菌群是结直肠癌早期检测的一种候选生物标志物,”研究人员总结道。

三类患者

    为了确定是用肠道菌群鉴别结肠癌和息肉的可行性,研究者们对30例结肠粘膜正常的成人、30例腺瘤性息肉患者和30例结肠癌患者的粪便样本的细菌特点进行了分析。每位参与者都准备一个标准的粪便潜血试验工具箱,并将标本送往中央处理系统。

    研究者们进行了DNA测序,并通过聚合酶链反应进行分析,并根据其相似性按顺序分类(操作分类单位,OTUs)。然后,Schloss和同事们对3种类型参与者的粪便样本的操作分类单位进行了检测。

    对比样本的细菌特点发现,与结肠息肉的患者比较,正常结肠中有5种不同的OTU相对较丰富;与浸润性结肠癌患者相比,正常结肠中有6种不同的OTU相对较丰富。

    采用监测、流行病学和最终结果的数据,研究人员确定了检验以前息肉或结肠癌的检出率,并将检测前后的检出率做了比较。

    报道指出,5种OUT与年龄和种族联合可以提供最好的腺瘤检测模型(敏感性90%,特异性85%)。与单纯种族和年龄的模型相比,增加细菌学因素后可以将腺瘤的检出率增加4.5倍。

    Schloss和同事们提供了结肠癌检测的分析结果。最好的预测模型由年龄、种族、体重指数和6种OTU组成。与单纯患者因素相比,将患者因素和微生物数据联合可以将结直肠的检出率增加5.4倍。 

    为了明确其检测各种类型结肠病变的性能,作者们发现最有预测性的模型包括年龄、性别、种族和6种OUT。单纯患者因素:接受者操作特性曲线下面积为0.754,而增加OTU后,曲线下面积增至0.936。

    最后,研究人员将粪便潜血试验和OTU为基础的检测的性能进行了比较。腺瘤和癌症组联合分析显示,粪便潜血试验:接受者操作特性曲线下面积为0.617,而单纯微生物学数据:接受者操作特性曲线下面积为0.952。最有预测性的模型包含体重指数、粪便潜血试验和4种OUT的微生物数据,可以将曲线下面积提高至0.969。

    在一般人群中,研究者们评估了微生物学检测的潜在作用。他们设计了一个试验,是用5种OTU检测早期病变(腺瘤)。研究的人群包含很多结肠正常的个体,任何水平的5种OUT都被定义为阴性检测结果。该结果提示,65岁的人检测前后病变检出率相差50倍。作者们估计使用5种OTU检测,50岁的人腺瘤检出率为1/26,而80岁以上的人检出率可以增至1/5。

    “我们的数据显示,肠道菌群分析可能会成为结直肠癌筛查的一种新的非侵入式工具,”Schloss在一次声明中说道。“我们认为这不会代替其它结直肠癌筛查的方法,但是可以作为一种补充。”

有趣,令人兴奋,但是……

    该研究增加了越来越多的证据,提示肠道中的细菌在许多人类疾病中具有重要的作用,包括结直肠癌。Andrew T.Chan教授(Massachusetts总医院)说道。和Boland一样,他发现需要更多的信息明确微生物学检测有没有作用,如果有,有什么作用?

    “尽管令人兴奋,但是该研究需要有大样本的试验进一步确认,还需要与更有效的筛查方法进行比较,才能考虑用于临床实践,”Chan最后表示。

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