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臨床醫(yī)生用于診斷癌癥的大多數生物標志物是人類的。但是，越來越多的證據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的存在作為一種識別和可能預測疾病的方式提供了機會。在一項新的研究中，來自澳大利亞墨爾本大學和彼得-麥卡倫癌癥中心的研究人員證實在健康人和黑色素瘤患者的血液樣本中檢測到細菌DNA是可能的。相關研究結果近期發(fā)表在Genome Biology期刊上，論文標題為“Detection of cell-free microbial DNA using a contaminant-controlled analysis framework"。
美國德克薩斯大學MD安德森癌癥中心黑色素瘤外科醫(yī)生Jennifer Wargo（未參與這項新的研究）說，“這是又一份證明你可以識別血液中的微生物特征的手稿，但是到目前為止，這些[識別]策略有很多細微差別，特別是當涉及到可能的污染時。肯定有很多希望，但現在還很早，這些策略需要優(yōu)化，最好是標準化。"
論文通訊通訊作者、彼得-麥卡倫癌癥中心的Sarah-Jane Dawson博士及其團隊過去一直專注于癌癥生物標志物，主要是循環(huán)腫瘤DNA。在閱讀了以前關于循環(huán)微生物DNA及其參與HIV和癌癥等疾病的報告（Nature Microbiology, 2019, doi:10.1038/s41564-018-0349-6）后，該團隊開始研究他們自己是否能在人類血液樣本中找到它。
在這項新的研究中，這些作者對16名晚期黑色素瘤患者的血漿、糞便和唾液樣本進行了16S測序，以便對細菌核糖體RNA基因進行編錄。論文共同作者、Dawson實驗室博士后研究員Stephen Wong說，當他們在血漿中檢測到大量的細菌特征時，他們最初感到很驚訝，但很快意識到，他們檢測到的許多微生物是實驗室環(huán)境和試劑的常見污染物。
在患者血漿、糞便和唾液中檢測到的無細胞微生物DNA的群落結構，圖片來自Genome Biology, 2021, doi:10.1186/s13059-021-02401-3。
該團隊開始在流程的每個步驟中讓他們的樣本與不包含樣本的對照一起運行。作為生物信息學分析的一部分，他們過濾掉了污染，并在血漿樣本中發(fā)現了一個很小但似乎是真實的不同于糞便和唾液樣本的細菌DNA信號。當他們比較在15名健康人和15名新的黑色素瘤患者身上發(fā)現的無細胞微生物DNA時，他們觀察到健康人的血漿含有更廣泛的細菌種類。他們還發(fā)現了健康人血漿中的一個細菌屬--Castellaniella，這表明有朝一日有可能通過循環(huán)微生物DNA來區(qū)分健康人和患者。
與Wargo一起在德克薩斯大學MD安德森癌癥中心工作的Nadim Ajami（未參與這項新的研究）說，“該報告是另一個例子，說明我們可以在每一個地方找到微生物信號--在這個特定的例子中，實際上是細菌信號。挑戰(zhàn)是找出它們的生物相關性。"
他說，16S測序只能提供關于細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鍵"。例如，“噬菌體的存在可以改變細菌的生物特征，因為噬菌體攜帶的基因會影響細菌的功能"。另外，找到細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)表的一項研究已表明來自血液和組織的微生物組信息與各種類型的癌癥有關（Nature, 2020, doi: 10.1038/s41586-020-2095-1）。作為一家專注于通過分析血液樣本等液體活檢樣本的微生物信號來預測癌癥的生物技術公司Micronoma的執(zhí)行官和總裁，Sandrine Miller-Montgomery說，“人們通常認為微生物是污染，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。雖然它確實含量較低，但含量較低并不意味著它沒有*的相關性。"
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來源：生物谷
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