令人担忧的趋势显示,结肠癌(或称直肠癌)在年轻人中的发病率正在上升。如果这种上升趋势继续下去,到2030年,结直肠癌将成为全球年轻成年人中癌症相关死亡的主要原因。
直到最近,这种激增的原因还很大程度上不清楚或未知。现在研究指向了一个令人惊讶的嫌疑人:微生物群落细菌。
最近的一项研究表明,在儿童或青少年时期接触某些大肠杆菌菌株产生的毒素,这些菌株在高度加工饮食的促进下生长,可能会为几十年后出现的侵袭性肠癌奠定基础。这一发现可能有助于解释为什么50岁以下的人成为我们这个时代增长最快的癌症流行病的核心。
目前,结肠癌是第二大癌症死因,但只有三分之一的病例在早期阶段被诊断出来。结肠癌在早期通常没有症状,通常开始于息肉,并可能需要10到15年的时间才能发展成癌症。这种缓慢的发展过程使得定期筛查尤为重要,特别是因为许多患者在早期没有明显的警告信号。
在这项新研究中,一个国际团队分析了来自11个国家的981个结直肠癌肿瘤的完整DNA序列。他们发现了导致癌症突变的显著地理模式。
两个特定的突变特征——SBS88和ID18——与某些大肠杆菌菌株产生的DNA损伤毒素colibactin有关。这些细菌“指纹”在40岁之前被诊断出的患者中比70岁以上的患者中高出3.3倍。重要的是,这些突变出现在肿瘤发展的早期,表明损害可能发生在癌症诊断前数年甚至数十年。
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Colibactin并不引起随机的DNA损伤。研究发现它倾向于靶向APC基因,这是一种重要的肿瘤抑制基因,通常控制细胞生长。
在colibactin阳性癌症中,约有25%的APC突变带有该毒素的独特特征。这种对身体内部“刹车系统”的直接打击可以解释为什么这些癌症在较早的年龄出现。
分子分析表明,colibactin相关的突变通常在生命的头十年内出现。虽然这表明毒素可能在儿童的微生物群落中无声地定植并在早期引发癌变,但需要注意的是,这仍然是一个理论;该研究并没有直接检查儿童或年轻人。
尽管如此,这项研究绘制了一种微生物癌症风险模式。这些微生物群落细菌不同于那些引起食物中毒的细菌——它们通常生活在我们体内并发挥有益作用。
但它们的组成在不同地区差异很大。阿根廷、巴西和俄罗斯等国家的结直肠癌发病率正在上升,这些国家显示出更高水平的colibactin相关突变。
这可能反映了由饮食(尤其是超加工食品)、抗生素使用和环境因素影响的区域微生物群落微生物组差异。相比之下,日本和韩国的历史发病率高但稳定,显示出不同的突变模式,表明那里可能存在其他主要原因。
也许最引人注目的发现是这种细菌损害发生的时间。与积累几十年的生活方式风险不同,colibactin似乎在一个狭窄的窗口期——当微生物组仍在形成时的儿童或成年早期——发挥作用。
潜在的触发因素可能包括反复使用抗生素破坏健康的微生物群落细菌、高度加工的饮食有利于大肠杆菌的生长以及城市生活减少了接触多样化的微生物环境。
这些发现也可能指向新的预防策略。筛查计划可以集中在携带这些高风险细菌菌株的年轻人身上,通过粪便测试检测colibactin基因。
高纤维、低加工食品的饮食可能促进更健康的微生物群落微生物组,从而抑制有害细菌。这项研究还增加了降低全球结直肠癌筛查年龄的呼声,因为根据当前指南,许多早期发病的病例未被发现。
虽然这项研究是一个重大进展,但仍有许多问题有待解答。为什么有些人携带产生colibactin的细菌却从未患上癌症?现代生活方式因素如何放大或减轻这些微生物风险?我们知道的是,癌症是我们的基因和环境(包括我们体内的微观世界)复杂相互作用的结果。
随着研究人员继续连接这些点,有一点是明确的:21世纪的结直肠癌流行可能始于几十年前我们微生物群落中的无声微生物战斗。这种将癌症不仅视为遗传或生活方式疾病,而且视为微生物疾病的新兴观点,可能会从根本上改变我们对未来几代人的预防思路。
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