韩国延世大学Jang等分析了迄今最大规模的口-粪配对菌群数据集,首创了定量评估口-肠菌群迁移的“口-粪传播指数(MF Index)”,证实胃肠道肿瘤患者中口-肠细菌传播显著增加,并基于此开发出诊断准确率和灵敏度均优于传统粪便潜血试验(FOBT)的无创癌症筛查模型。(Cell Host Microbe. 2026年8月20日在线版)
健康状态下,口腔和肠道的微生物群落各就各位,口腔细菌随唾液被吞咽,但因唾液抗菌肽、强酸性的胃液环境及肠道本土菌群强大的定植抗性等,鲜少能在健康肠道中定植。口腔细菌在肠道内异位定植可能与免疫失调、慢性炎症等疾病相关。以往针对这种微生物异位的研究多为小样本、非配对队列,缺乏对微生物动态定量、疾病特异性及临床指标相关性的系统研究。
研究者在延世大学等机构招募了507名参与者,建立了有代表性的多疾病队列,包括健康对照129名,代谢紊乱患者215例,胃癌患者77例,结直肠癌患者86例。排除入组前3个月内有抗生素接触史者,最终收集502对配对的口腔漱口水和粪便样本,通过对16S rRNA测序深入解析其微生态结构。

在健康对照中,口腔和肠道的菌群结构差异极显著。在胃肠道肿瘤患者中,这种空间区隔发生了实质性改变。胃癌患者的口腔微生物Shannon多样性显著降低,且其口腔与肠道微生物的多样性呈现显著正相关。胃癌展现出更显著的口腔菌群失调,结直肠癌则以肠道菌群失调为主要特征,提示局部病变会映射到相邻的微生态群落。
研究者首创口-粪传播指数(MF Index),对口腔菌定植进行量化评估。口-粪传播指数定义为宿主配对的口腔与粪便样本中,100%序列一致的相同扩增子序列变异(ASV)在粪便群落中所占的相对丰度比例。
分析结果显示,胃肠道肿瘤患者的MF指数呈现爆发式升高(胃癌组:3.63±5.61,结直肠癌组:3.09±7.01),较健康对照组(1.19±2.44)显著增加。代谢紊乱组的MF指数与健康组无异。在四分位最高迁移水平的样本中,胃癌和结直肠癌患者占比分别高达44.2%和33.7%,而健康组仅有14.3%。不同健康状态下,从口腔迁移至肠道的菌群有高度的特异性。
在胃癌组中,富集了啮齿动物韦荣氏球菌(Veillonella rodentium)、缓慢团聚杆菌(Aggregatibacter segnis)和变异链球菌(Streptococcus mutans)等口腔来源菌;结直肠癌组中则情况更复杂,发现了19种特异性口-肠传播菌,其中包括大名鼎鼎的具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)、胃消化链球菌(Peptostreptococcus stomatis)、微小小单胞菌(Parvimonas micra) 等。

这些迁移菌的肠道定植不仅具有肿瘤特异性,还与肿瘤分期密切相关。在胃癌患者中,前庭链球菌(Streptococcus vestibularis)和副血链球菌(Streptococcus parasanguinis)在早、晚期均显著高于健康对照,其中副血链球菌在早期胃癌中增加2.6倍,晚期增加3.5倍。
咽峡炎链球菌(Streptococcus anginosus)、变异链球菌等仅在早期胃癌(0~Ⅱ期)中特异富集,其在口腔中的丰度亦同步升高(健康组:0.004%,胃癌组:0.034%),提示其具有作为早期无创诊断标志物的价值。
研究者利用随机森林(RF)算法构建了基于MF传播特征的癌症诊断分类模型,基于100%一致性的ASV层级精确匹配,口源ASV特征在多个独立外部结直肠癌队列中的AUC达到0.57~0.79。与临床常规结直肠癌初筛方法FOBT相比,基于MF-ASV的分类模型显示显著优势。
基于口腔MF-ASV的无创模型,在保持高特异性的前提下,将敏感度提升至92.9%,极大程度上防止了早期肿瘤的漏筛。且口腔菌样本的采集方式非常便捷,仅需生理盐水漱口30秒,较粪便初筛的接受度更高。基于“口-肠微生物传播特征”的筛查,为胃肠道肿瘤的早期无创诊断开辟了新的临床路径。
(编译 赵可心)