ISME J：人体肠道微生物与肺癌患者密切相关

近日，莱布尼茨天然产物研究和感染生物学研究所在ISME J杂志上发表了题为"Distinct composition and metabolic functions of human gut microbiota are associated with cachexia in lung cancer patients"的文章。该研究在临床环境中证明了恶病质宿主代谢与特定肠道微生物种类和功能之间的联系，提示肠道微生物区系可能对恶病质产生影响，具有可能的治疗应用。

恶病质是一种常见于癌症患者的多因素疾病，其特征是体重减轻、肌肉萎缩、脂肪组织改变、身体功能障碍以及由炎症和代谢异常引起的食欲减退(厌食症)。这种综合征的存在限制了癌症患者的治疗选择，并导致生活质量(QOL)和生存期的下降。恶病质在不同癌症类型的癌症患者中出现程度不同，胃肠道癌症(80%)和肺癌患者(60%)的发病率最高。尽管恶病质的潜在病因尚不完全清楚，但细胞因子生理学在小鼠模型和人类模型中都已被提出。恶病质患者体内合成代谢因子胰岛素样生长因子-1降低，炎症相关分解代谢因子白细胞介素-6、干扰素-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)升高。此外，血清中脂多糖结合蛋白(Lbp)的水平被认为是恶病质的生物标志物。

已经提出了几种治疗癌症恶病质的方法，包括靶向分解代谢因子、刺激食欲和肌肉再生；然而，这些方法的疗效有限。营养素如欧米茄-3脂肪酸(二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸)可以减轻炎症，亮氨酸和牛奶蛋白可以促进蛋白质合成，也被认为是潜在的治疗方案。然而，没有一种单一的治疗方法足以治疗这种多因素疾病，可能需要考虑营养、运动和药理学因素的多模式治疗。

肠道微生物区系作为治疗恶病质的新靶点正受到人们的关注，因为它在提供枯竭的营养物质、调节肠道激素、恶病质相关的细胞因子和改善肠道屏障功能方面起着关键作用。此外，肠道微生物区系与不同的疾病有关，包括那些与恶病质有共同症状的疾病，如厌食症、营养不良和慢性疲劳综合症(Cfs)。最近的一项研究。研究了患有结肠癌的恶病质小鼠的肠道微生物区系，并成功地将恶病质与催产克雷伯氏菌联系在一起，这是一种参与改变肠道屏障功能的特定肠道细菌物种。在逆转癌性恶病质方面，一株特殊的菌株普氏恶病质杆菌A2-165(DSM-17677)已用于结肠癌恶病质小鼠的治疗。然而，它没有改变肠道通透性，也没有改变肠道屏障功能的生物标志物。值得注意的是，到目前为止，大多数研究仅限于患有结肠癌、神经母细胞瘤或白血病的小鼠模型，解开微生物组组成的分析方法都是基于16S rrRNA基因测序，与猎枪元基因组测序相比，这是一种信息量较小或灵敏度较低的方法。

在这里，作者对31例人类肺癌患者的血浆代谢组、肠道细菌分类和功能进行了深入分析，方法是将非靶向代谢组学应用于患者血浆样本，并应用鸟枪式元基因组学收集粪便样本。特定的代谢物、肠道微生物种类及其代谢途径与恶病质状态有关。为了全面了解肠道微生物群在恶病质中的作用，作者随后将分类学和功能特征与代谢组学数据相结合。考虑到微生物区系特征的组合效应，开发了恶病质和非恶病质患者的机器学习分类器，并进一步支持肠道微生物区系的假设作用。在这里，作者的目标是确定微生物群与恶病质的关系，为这一影响癌症治疗结果的危重疾病开辟新的治疗选择的道路。

作者的研究提供了肺癌恶病质患者肠道微生物区系和血浆代谢组改变的快照。这是首次在临床环境中调查肠道微生物区系在恶病质中的作用。希望能为相关的临床研究和未来减轻、预防或治疗恶病质的可能的临床靶点做出贡献。未来的营养补充剂可能包括氨基酸和胆汁酸，如甲基组胺和3-氧胆酸。从微生物群的角度来看，使用可以减少肠道炎症和恢复因LPS产生增加而破坏的肠道屏障功能的治疗方法可能是有益的。以前的工作已经测试了从动物研究中鉴定出的单一细菌的效果。作为延伸，含有本研究中新发现的有益物种的混合物的微生物鸡尾酒或益生菌，如加瑟氏乳杆菌和普雷沃特氏菌，可能会在未来进一步测试。另一个临床方面是粪便微生物区系移植以恢复健康的微生物区系，这也可能是未来评估肠道微生物区系在恶病质中的临床重要性的一种可能的方法。最后，由于这种疾病的代谢复杂性，不同治疗模式的组合可能更有效。需要未来的前瞻性研究来证实这里提出的这些发现。（生物谷 Bioon.com）

参考资料

Yueqiong Ni et al. Distinct composition and metabolic functions of human gut microbiota are associated with cachexia in lung cancer patients. ISME J. 2021 May 17. doi： 10.1038/s41396-021-00998-8

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