探索可用于結(jié)直腸癌早期診斷的新型生物標(biāo)志物是目前的研究熱點(diǎn) 。 近年來 ， 研究者們發(fā)現(xiàn)在循環(huán)游離DNA（cfDNA）中可檢出細(xì)菌等微生物DNA 。 然而 ， 結(jié)直腸癌患者的循環(huán)細(xì)菌DNA是否存在特異性改變 ， 及其能否作為結(jié)直腸癌早期診斷的新型生物標(biāo)志物仍有待探索 。
近日 ， 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院大腸外科教授丁克峰團(tuán)隊在腫瘤學(xué)期刊Cancer Letters發(fā)表研究論文 。 研究報道了結(jié)直腸癌患者與健康人群之間循環(huán)細(xì)菌DNA的差異性改變 ， 探索了循環(huán)細(xì)菌DNA作為結(jié)直腸癌早期診斷新型生物標(biāo)志物的潛力 。
這項研究是首個嘗試表征結(jié)直腸癌患者血液cfDNA中細(xì)菌DNA特征的研究 ， 其結(jié)果發(fā)現(xiàn)了結(jié)直腸癌和健康人之間cfDNA細(xì)菌DNA組成的顯著差異 ， 揭示了循環(huán)細(xì)菌DNA作為結(jié)直腸癌早期診斷新型生物標(biāo)志物的潛力 ， 為發(fā)掘結(jié)直腸癌及腺瘤的非侵入性診斷方式開啟了一扇新的大門 。
【循環(huán)細(xì)菌DNA有望成為結(jié)直腸癌早期診斷標(biāo)志物】在這項概念驗證性研究中 ， 研究人員納入了病理確診的早期結(jié)直腸癌患者、病理確診的結(jié)直腸腺瘤患者和腸鏡篩查陰性的健康人 ， 提取血漿cfDNA并進(jìn)行25-30X深度的全基因組測序（WGS） 。 他們將測序數(shù)據(jù)過濾去除比對至人類基因組的測序讀段 ， 并將剩余測序讀段比對至細(xì)菌基因組 ， 并計算循環(huán)細(xì)菌DNA的相對豐度 。 根據(jù)循環(huán)細(xì)菌DNA的相對豐度 ， 科研團(tuán)隊鑒定得到了127個在結(jié)直腸癌患者與健康人之間顯著差異的循環(huán)細(xì)菌DNA 。
以結(jié)直腸癌患者和年齡、性別匹配的健康人作為發(fā)現(xiàn)集 ， 基于上述127個差異細(xì)菌使用隨機(jī)森林遞歸特征消除法 ， 研究人員構(gòu)建獲得了由28個循環(huán)細(xì)菌DNA組成的結(jié)直腸癌早期診斷模型 。
研究發(fā)現(xiàn) ， 基于這28個循環(huán)細(xì)菌DNA的相對豐度進(jìn)行主成分分析 ， 可以發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌患者與結(jié)直腸腺瘤患者有較大重疊 ， 而與健康人幾乎不存在重疊 。
進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn) ， 結(jié)直腸腺瘤患者的28個循環(huán)細(xì)菌DNA相對豐度介于健康人和結(jié)直腸癌患者之間 ， 并且大多數(shù)循環(huán)細(xì)菌DNA相對豐度更接近結(jié)直腸癌患者 。
該模型在發(fā)現(xiàn)集中區(qū)分結(jié)直腸癌患者與健康人的ROC曲線下面積（AUC）為0.98；在驗證集中 ， 該模型的表現(xiàn)更為優(yōu)異 。 在另一低深度測序的驗證集中 ， 當(dāng)測序深度降低至1X時該模型依然有較好的預(yù)測效果 ， 區(qū)分結(jié)直腸腫瘤患者（結(jié)直腸癌患者 結(jié)直腸腺瘤患者）與非結(jié)直腸腫瘤個體（其他癌癥患者 健康人）的AUC為0.86, 區(qū)分結(jié)直腸癌患者與非結(jié)直腸腫瘤個體的AUC為0.97 。
相關(guān)論文信息：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304383520306273
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