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用顯微鏡分析糞便微生物群特征能夠早期篩選檢測(cè)胰腺癌

鑄態(tài)鎂合金金相組織圖片

胰腺細(xì)胞內(nèi)的擬桿菌

紅色是擬桿菌屬,這是這項(xiàng)工作中鑒定的微生物之一,位于胰腺細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)

糞便中 27 種微生物的遺傳特征確定了胰腺導(dǎo)管腺癌(最常見的胰腺癌)的高危人群,可用于早期檢測(cè)該疾病。

胰腺癌不是最常被診斷出的癌癥之一,但由于其早期的局部擴(kuò)展和轉(zhuǎn)移行為,它是最致命的癌癥之一。這種高死亡率的一些原因是疾病的晚期診斷,特別是因?yàn)榘Y狀不具特異性并且出現(xiàn)相當(dāng)晚,并且治療選擇有限。

Núria Malats 領(lǐng)導(dǎo)的西班牙國(guó)家癌癥研究中心 (CNIO) 和 Peer Bork 領(lǐng)導(dǎo)的海德堡歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室 (EMBL) 的研究人員使用許多臨床合作者提供的患者樣本,發(fā)現(xiàn)了分子特征糞便樣本中的 27 種微生物可以預(yù)測(cè)患者是否處于胰腺導(dǎo)管腺癌(最常見的胰腺癌)的高風(fēng)險(xiǎn)中,甚至可以診斷患有早期疾病的患者。

已申請(qǐng)專利以開發(fā)一種胰腺癌診斷試劑盒,該試劑盒以快速、無創(chuàng)且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方式檢測(cè)糞便樣本中的這些微生物基因組。該研究于本周發(fā)表在胃腸病學(xué)和肝病學(xué)領(lǐng)域最負(fù)盛名的期刊之一《腸道》雜志上。

早期發(fā)現(xiàn)胰腺癌

胰腺癌的癥狀是無聲的,通常出現(xiàn)在疾病的晚期,此時(shí)腫瘤通常無法通過手術(shù)切除。因此,迫切需要能夠及早發(fā)現(xiàn)疾病并提高患者生存率的非侵入性、特異性和負(fù)擔(dān)得起的測(cè)試。

“在很多情況下,一旦發(fā)現(xiàn)胰腺癌,就為時(shí)已晚。我們需要在癥狀出現(xiàn)之前更早的階段診斷出這種疾病。為此,我們需要識(shí)別和定義處于危險(xiǎn)中的人群,并進(jìn)行良好的篩查測(cè)試,以便在癌癥仍然可以治愈時(shí)檢測(cè)出癌癥,”研究人員指出。

努里亞·馬拉茨

CNIO 研究員 Núria Malats。學(xué)分:勞拉 M.倫巴第。CNIO

最近的數(shù)據(jù)表明,與人體內(nèi)細(xì)胞共存的微生物——微生物組——可能在胰腺導(dǎo)管腺癌的起源和發(fā)展中發(fā)揮作用。

為了深入研究這種可能的關(guān)系,研究人員對(duì) 136 名個(gè)體(57 名新診斷的患者、50 名對(duì)照和 27 名慢性胰腺炎患者)進(jìn)行了一項(xiàng)獨(dú)特的病例對(duì)照研究,這些人在流行病學(xué)和臨床水平上都具有深入的特征,并且從他們的樣本中提取了采集唾液、糞便和胰腺組織來分析它們的微生物組。這些受試者是從馬德里(Ramon y Cajal 醫(yī)院)和巴塞羅那(Vall Hebron 醫(yī)院)的兩家西班牙醫(yī)院招募的。

最全面的胰腺癌微生物組研究

與普遍看法相反,口腔微生物群與胰腺癌無關(guān),但糞便微生物與胰腺癌相關(guān)。“復(fù)雜的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)和生物信息學(xué)分析使我們能夠構(gòu)建 27 種糞便衍生微生物(主要是細(xì)菌)的特征,它們可以很好地區(qū)分胰腺癌病例和對(duì)照組,無論是處于最晚期還是早期階段,”Malats 和 Bork 說。這一基因特征在兩個(gè)德國(guó)中心法蘭克福(歌德大學(xué)醫(yī)院)和埃爾蘭根(埃爾蘭根大學(xué)診所)進(jìn)行的獨(dú)立研究以及來自 18 個(gè)國(guó)家的 25 項(xiàng)研究的 5792 個(gè)糞便宏基因組中得到了驗(yàn)證。目前正在日本人群中進(jìn)行研究。

然而,胰腺癌是一種病因非常復(fù)雜的疾病,具有多種危險(xiǎn)因素,如年齡、肥胖、糖尿病、慢性胰腺炎、吸煙、大量飲酒、血型和癌癥家族史。為了避免偏差并確保鑒定出的微生物與胰腺癌相關(guān),而不是與肥胖、糖尿病或其他危險(xiǎn)因素相關(guān),作者在分析中控制了這些臨床和人口統(tǒng)計(jì)學(xué)變量。“這種分析水平在胰腺癌宏基因組研究中是前所未有的,”研究人員說。

正如研究人員在Gut 雜志上所寫的那樣,這種糞便基因特征的高預(yù)測(cè)價(jià)值可以作為定義處于危險(xiǎn)中的人群的生物標(biāo)志物,如果在臨床試驗(yàn)中得到驗(yàn)證,它可以用于胰腺癌的早期診斷。“目前,篩查計(jì)劃針對(duì)的是胰腺癌聚集的家庭,這些家庭僅占疾病負(fù)擔(dān)的 10%。將糞便分析納入這些篩查程序以識(shí)別已識(shí)別的微生物特征可能有助于檢測(cè)其他處于危險(xiǎn)中的人群,”他們補(bǔ)充說。

研究級(jí)正置熒光顯微鏡FR-50A

參考文獻(xiàn):

Ece Kartal、Thomas SB Schmidt、Esther Molina-Montes、Sandra Rodríguez-Perales、Jakob Wirbel、Oleksandr M Maistrenko、Wasiu A Akanni、Bilal Alashkar Alhamwe、Renato J Alves 撰寫的“胰腺癌特異性糞便微生物群特征” , Alfredo Carrato, Hans-Peter Erasmus, Lidia Estudillo, Fabian Finkelmeier, Anthony Fullam, Anna M Glazek, Paulina Gómez-Rubio, Rajna Hercog, Ferris Jung, Stefanie Kandels, Stephan Kersting, Melanie Langheinrich, Mirari Márquez, Xavier Molero, Askarbek Orakov , Thea Van Rossum, Raul Torres-Ruiz, Anja Telzerow, Konrad Zych, MAGIC 研究調(diào)查員, PanGenEU 研究調(diào)查員, Vladimir Benes, Georg Zeller, Jonel Trebicka, Francisco X Real, Nuria Malats 和 Peer Bork, 2022 年 3 月 8 日,Gut。
DOI:10.1136/gutjnl-2021-324755

這項(xiàng)研究是與 Paco Real 領(lǐng)導(dǎo)的 CNIO 上皮癌變小組、Sandra Rodríguez 領(lǐng)導(dǎo)的 CNIO 分子細(xì)胞遺傳學(xué)部門、Alfredo Carrato 領(lǐng)導(dǎo)的 Ramón y Cajal 大學(xué)醫(yī)院腫瘤科、Vall d' Hebron 大學(xué)醫(yī)院消化部合作進(jìn)行的Xavier Molero 的疾病科、由 Jonel Trebicka 領(lǐng)導(dǎo)的歌德大學(xué)醫(yī)院轉(zhuǎn)化肝病科以及大學(xué)診所 Erlangen 的 Stephan Kersting 小組。

該研究由世界癌癥研究、歐洲研究理事會(huì)、歐洲區(qū)域發(fā)展基金、西班牙科學(xué)與創(chuàng)新部、卡洛斯三世健康研究所、AESPANC-ACANPAN(Carmen Delgado 和 Miguel Pérez-Mateo 資助)和歐盟 (#018771-MOLDIAG-PACA, #259737-CANCERALIA)。

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