结直肠癌相关的脆弱拟杆菌中不同的前噬菌体感染

肠道中的隐秘伙伴

结直肠癌是全球最致命的癌症之一，科学家长期以来怀疑我们肠道中数万亿微生物会影响谁会患病。然而，有一种关键角色——一种常见的肠道细菌脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）——在健康人和患者体内都能发现，这就留下了一个谜：为什么它在一些人体内看起来有害而在另一些人体内却无害？本研究深入探查，揭示答案可能在于这些细菌与寄居其内的病毒之间一种意想不到的共生关系。

一种具有双重身份的常见细菌

脆弱拟杆菌通常被认为是人类肠道的益生定居者，可在大多数健康人中检出。但与此同时，许多研究将其与结直肠癌联系在一起，提示它也可能作为促进肿瘤生长的“驱动者”。由于仅凭该物种的单纯存在无法解释癌症风险，研究者提出了一个更细致的问题：是否存在携带额外遗传货物的脆弱拟杆菌特殊变体，这些变体更常见于结直肠癌患者？

深入细菌基因组的探查

为了解答这一问题，研究团队首先检查了从住院出现严重感染的患者血液中分离出的脆弱拟杆菌。这些患者中有一小部分在感染后不久被诊断出结直肠癌，而另一些至少在五年内无癌症。通过对48株细菌分离株的全部DNA进行测序，科学家绘制了一个“泛基因组”图谱，显示哪些基因在各菌株间共享、哪些是可选的附加部分。他们发现脆弱拟杆菌高度多样：每个基因组中只有大约一半是共享的核心基因，其余是随菌株而异的可变基因。

隐藏在细菌中的病毒

当团队寻找与癌症相关的遗传差异时，发现这些与癌症相关的脆弱拟杆菌菌株并没有在细菌家系树上形成一个特殊分支。相反，使它们与众不同的是一组附加基因，而这些基因属于插入到细菌DNA中的病毒——噬菌体。这些休眠的“前噬菌体”分属两组先前未知的群体，命名为Bacteroides phage FU和Bacteroides phage ODE。两组均属于一类常感染肠道细菌的尾状病毒。在与癌症相关的菌株中，这些噬菌体出现在细菌基因组的特定插入位点，提示存在稳定的长期感染。

在数百人群中检验这一模式

在少数患者中发现这一信号很有启发性，但关键检验是这些病毒指纹是否在更广泛人群中出现。为此，研究者利用了来自数国的877份粪便宏基因组研究样本，约一半为结直肠癌患者，一半为对照。他们在这些大型DNA数据集中搜索FU和ODE噬菌体的片段。尽管数据是碎片化的且技术上分析复杂，但呈现出清晰模式：罹患结直肠癌者在肠道中检出这些脆弱拟杆菌噬菌体的概率约为对照组的两倍。该富集现象在大多数国际队列中都成立，表明这种关联具有稳健性，并不限于单一研究或人群。

这对癌症与筛查可能意味着什么

这些噬菌体为何重要？一种可能是它们只是利用了已然易患癌症的肠道：当脆弱拟杆菌增多时，噬菌体更容易感染该细菌。另一种可能是这些病毒悄然重编程其细菌宿主，改变脆弱拟杆菌的行为，从而促进肿瘤生长，例如通过改变代谢或与免疫系统的相互作用。目前的研究尚无法区分因果关系，但表明脆弱拟杆菌与这些特定前噬菌体的组合与结直肠癌密切相关。值得注意的是，病毒DNA可在粪便样本中被检测到，且一组初步的短噬菌体DNA片段能够在合理的特异性下检测到相当比例的癌症病例。简言之，这项工作提示：潜伏在常见肠道细菌内部的微小病毒，可能成为结直肠癌的有用预警信号，未来或可被加入到常规非侵入性筛查检测中，以助更早发现该病。

引用: Damgaard, F., Jespersen, M.G., Møller, J.K. et al. Distinct prophage infections in colorectal cancer-associated Bacteroides fragilis. Commun Med 6, 147 (2026). https://doi.org/10.1038/s43856-026-01403-1

关键词: 结直肠癌, 肠道微生物组, 脆弱拟杆菌, 噬菌体, 癌症生物标志物