这个生信赛道分高不卷！昆明医科大学张岚团队：瘤内微生物+外照射放疗+生物标志物，3张图搞定6分SCI

学术 2024-11-19 19:08 上海

不只是肠道，肿瘤内也确实存在微生物。第一次听说这种微生物的小伙伴不要惊讶，关于肿瘤内微生物的起源主要有三种吧：

（1）通过黏膜屏障来源：包括在结直肠癌、胰腺癌等消化道肿瘤、肺癌、宫颈癌等，这些器官有外漏的空腔，并且由于肿瘤发生期间的黏膜破坏，定植于黏膜的微生物可能侵入肿瘤；

（2）来源于邻近的正常组织：研究发现，一些原本被认为是无菌的器官中也存在一些细菌，而肿瘤组织中的细菌组成与邻近的正常组织高度相似。此外，肿瘤的免疫抑制和低氧微环境增强了微生物的定植；

（3）通过血源性传播：来自口腔、肠道和其他潜在部位的微生物可能通过血液运输到肿瘤部位，并通过受损的血管渗入肿瘤。

研究肿瘤内微生物有什么意义？

肿瘤内微生物群也有好坏之分，有的可以促进肿瘤生长，也有的能够抑制肿瘤进展。更具体的，如果对这个方向感兴趣，小云建议找几篇相关综述一看就明白了。

对这个“热点”有了一定的了解，然后就是如何围绕它进行设计研究了。今天小云分享昆明医科大学张岚团队的一篇文章，他们的研究目标是确定肿瘤内微生物组作为预测宫颈癌对外照射放疗反应的潜在预测价值。

即便是生物标志物这个红海方向，搭配瘤内微生物这个新热点也能变蓝海了！感兴趣的话还是要尽快研究，快人一步！小云也欢迎各位朋友前来咨询相关课题，如果组里需要服务器进行生信分析，小云这里也有的！

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题目：宫颈癌中外照射放疗反应的潜在生物标志物：肿瘤内微生物组

杂志：Journal of Translational Medicine

影响因子：IF=6.1

发表时间：2024年10月

研究背景

宫颈癌（CC）是一种全球女性中发病率和死亡率排名第四的常见恶性肿瘤，其主要治疗方法包括手术切除和放疗。尽管放疗对早期CC有效，但仍有患者对放疗不敏感或有抗性，导致治疗效果不佳和疾病复发。此外，肿瘤内微生物组与多种癌症的放射敏感性相关，但其在宫颈癌中的具体作用和机制尚不清楚，因此，本研究旨在探索肿瘤内微生物组多样性及其与宫颈癌放疗反应性的关系，以期发现可能改善放疗效果的生物标志物。

研究方法

设计了一项前瞻性纵向试验，研究36名接受盆腔放疗的CC患者，通过16S rRNA测序调查多个部位（肿瘤、阴道、肠道、尿道和口腔）的微生物特征签名和多样性（alpha和beta多样性），比较优越反应（Superior Response, SR）组和较差反应（Inferior Response, IR）组CC患者的微生物组。使用最小绝对收缩和选择算子（LASSO）逻辑回归方法分析可能影响EBRT效果的临床病理因素。LEfSe分析突出显示最能区分分类患者样本的微生物组特征。通过Spearman相关分析、受试者工作特征（ROC）曲线下面积（AUC）分析和Kaplan-Meier生存分析来验证选定的参数。

主要结果

1.识别与外照射放疗（EBRT）效果相关的特定微生物组类群

究比较了宫颈癌患者外照射放疗（EBRT）反应良好（SR组）与反应不佳（IR组）的多部位微生物组的alpha和beta多样性。结果显示，SR组肿瘤微生物组的alpha多样性较低，而两组在其他部位微生物组的多样性上无显著差异。进一步分析发现，肿瘤内微生物组的组成与临床病理特征关系不大，而阴道、肠道、尿道和口腔微生物组的多样性则受这些特征影响。通过LEfSe分析，研究确定了与EBRT效果相关的特定微生物类群，SR组以Bifidobacteriaceae、Beijerinckiaceae和Orbaceae为优势，而IR组则以其他13种细菌为主。

图1宫颈癌患者的肿瘤内微生物组多样性和群落结构在反应良好（SR）组和反应不佳（IR）组之间存在显著差异

2.特定细菌类群与EBRT效果

揭示了肿瘤内微生物群对宫颈癌患者EBRT效果的影响。发现肿瘤内特定微生物类群与增强的抗肿瘤免疫反应相关，特别是Bifidobacteriaceae与CD8+ T和GzmB+细胞密度的增加有关，这可能通过促进这些免疫细胞的招募和激活来增强EBRT效果。此外，较低的alpha多样性与更好的治疗反应相关。这些发现表明，通过调节肿瘤微环境中的微生物组成，可能改善EBRT的效果，为宫颈癌治疗提供了新的策略。

图2宫颈癌患者中肿瘤内Bifidobacteriaceae的相对丰度较高以及微生物组的alpha多样性较低与强烈的免疫浸润显著相关

3.特定细菌类群预测EBRT效果

通过ROC分析发现，Bifidobacteriaceae、Beijerinckiaceae和Orbaceae三个细菌家族的相对丰度能预测宫颈癌患者对外照射放疗（EBRT）的疗效，合并这些类群的AUC达到0.831，显示作为潜在生物标志物的潜力。使用X-tile软件确定Shannon指数和Bifidobacteriaceae的最佳截断值后，发现较低的Shannon指数和较高的Bifidobacteriaceae丰度与更好的PFS和OS相关，表明这些微生物参数可能是预测治疗效果的有力指标。研究强调了需要进一步研究肿瘤内微生物组如何影响治疗效果的分子机制，以发展新的个性化治疗策略。

图3肿瘤内微生物组有潜力预测宫颈癌对外照射放疗的反应

文章小结

最终，作者发现特定于SR组的肿瘤内微生物组和较低的alpha多样性与良好的肿瘤微环境相关，其特征是肿瘤环境中CD8+ T细胞浸润增加，这可能是宫颈癌患者EBRT效果的潜在预测因素。这项研究的结果扩展了我们对肿瘤内微生物组在辐射效果中可能功能的理解，并为宫颈癌患者的病理生理学和潜在治疗提供了宝贵的见解。结合瘤内微生物和外照射放疗还是非常新颖的思路设计，跳出了常规分组，这种思路就不是很容易和别人撞车啦，如果要借鉴这篇文章，那就换一种肿瘤进行研究，也不是不行！

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