臨床醫(yī)生用于診斷癌癥的大多數(shù)生物標(biāo)志物是人類的。但是，越來(lái)越多的證據(jù)表明微生物組和惡性腫瘤之間存在聯(lián)系，這為研究微生物DNA的存在作為一種識(shí)別和可能預(yù)測(cè)疾病的方式提供了機(jī)會(huì)。在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自澳大利亞墨爾本大學(xué)和彼得-麥卡倫癌癥中心的研究人員證實(shí)在健康人和黑色素瘤患者的血液樣本中檢測(cè)到細(xì)菌DNA是可能的。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Genome Biology期刊上，論文標(biāo)題為“Detection of cell-free microbial DNA using a contaminant-controlled analysis framework"。

美國(guó)德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心黑色素瘤外科醫(yī)生Jennifer Wargo（未參與這項(xiàng)新的研究）說(shuō)，“這是又一份證明你可以識(shí)別血液中的微生物特征的手稿，但是到目前為止，這些[識(shí)別]策略有很多細(xì)微差別，特別是當(dāng)涉及到可能的污染時(shí)。肯定有很多希望，但現(xiàn)在還很早，這些策略需要優(yōu)化，最好是標(biāo)準(zhǔn)化。"

論文通訊通訊作者、彼得-麥卡倫癌癥中心的Sarah-Jane Dawson博士及其團(tuán)隊(duì)過(guò)去一直專注于癌癥生物標(biāo)志物，主要是循環(huán)腫瘤DNA。在閱讀了以前關(guān)于循環(huán)微生物DNA及其參與HIV和癌癥等疾病的報(bào)告（Nature Microbiology, 2019, doi:10.1038/s41564-018-0349-6）后，該團(tuán)隊(duì)開始研究他們自己是否能在人類血液樣本中找到它。

在這項(xiàng)新的研究中，這些作者對(duì)16名晚期黑色素瘤患者的血漿、糞便和唾液樣本進(jìn)行了16S測(cè)序，以便對(duì)細(xì)菌核糖體RNA基因進(jìn)行編錄。論文共同作者、Dawson實(shí)驗(yàn)室博士后研究員Stephen Wong說(shuō)，當(dāng)他們?cè)谘獫{中檢測(cè)到大量的細(xì)菌特征時(shí)，他們最初感到很驚訝，但很快意識(shí)到，他們檢測(cè)到的許多微生物是實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和試劑的常見污染物。

在患者血漿、糞便和唾液中檢測(cè)到的無(wú)細(xì)胞微生物DNA的群落結(jié)構(gòu)，圖片來(lái)自Genome Biology, 2021, doi:10.1186/s13059-021-02401-3。

該團(tuán)隊(duì)開始在流程的每個(gè)步驟中讓他們的樣本與不包含樣本的對(duì)照一起運(yùn)行。作為生物信息學(xué)分析的一部分，他們過(guò)濾掉了污染，并在血漿樣本中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很小但似乎是真實(shí)的不同于糞便和唾液樣本的細(xì)菌DNA信號(hào)。當(dāng)他們比較在15名健康人和15名新的黑色素瘤患者身上發(fā)現(xiàn)的無(wú)細(xì)胞微生物DNA時(shí)，他們觀察到健康人的血漿含有更廣泛的細(xì)菌種類。他們還發(fā)現(xiàn)了健康人血漿中的一個(gè)細(xì)菌屬--Castellaniella，這表明有朝一日有可能通過(guò)循環(huán)微生物DNA來(lái)區(qū)分健康人和患者。

與Wargo一起在德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心工作的Nadim Ajami（未參與這項(xiàng)新的研究）說(shuō)，“該報(bào)告是另一個(gè)例子，說(shuō)明我們可以在每一個(gè)地方找到微生物信號(hào)--在這個(gè)特定的例子中，實(shí)際上是細(xì)菌信號(hào)。挑戰(zhàn)是找出它們的生物相關(guān)性。"

他說(shuō)，16S測(cè)序只能提供關(guān)于細(xì)菌和一些古生菌的信息，但是“不要忘記微生物世界的其他組成部分也是關(guān)鍵"。例如，“噬菌體的存在可以改變細(xì)菌的生物特征，因?yàn)槭删w攜帶的基因會(huì)影響細(xì)菌的功能"。另外，找到細(xì)菌的染色體和噬菌體可以更完整地了解所存在的微生物。

2020年發(fā)表的一項(xiàng)研究已表明來(lái)自血液和組織的微生物組信息與各種類型的癌癥有關(guān)（Nature, 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2095-1）。作為一家專注于通過(guò)分析血液樣本等液體活檢樣本的微生物信號(hào)來(lái)預(yù)測(cè)癌癥的生物技術(shù)公司Micronoma的執(zhí)行官和總裁，Sandrine Miller-Montgomery說(shuō)，“人們通常認(rèn)為微生物是污染，而不是信息。我希望其他人能夠研究其他疾病的循環(huán)微生物組。雖然它確實(shí)含量較低，但含量較低并不意味著它沒(méi)有*的相關(guān)性。"

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