Cell Host & Microbe | 中山大学公共卫生学院(深圳)陈海涛团队首次揭示人类基因组与瘤内菌在肿瘤进展中的互作机制
肿瘤内菌群在结直肠癌发生发展中发挥重要作用,但宿主基因组上的单核苷酸多态(SNP)位点与瘤内菌的关联以及二者在结直肠癌(CRC)进展中的互作机制,仍不清楚。2025年4月29日,中山大学公共卫生学院(深圳)陈海涛团队联合中山大学附属第六医院、中国科学院广州生物医药与健康研究院、暨南大学附属第一医院、香港大学等多家单位,在国际顶级期刊Cell Host & Microbe发表题为《An interplay between human genetics and intratumoral microbiota in the progression of colorectal cancer》的研究成果。该研究首次系统性的揭示了人类基因组上的SNP位点如何通过调控肿瘤内的具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum,F. nucleatum)丰度来促进CRC进展的关键机制。

图 宿主基因组与瘤内菌在结直肠癌进展中的互作研究
该研究通过在三个CRC队列、合计748名CRC癌患者中开展瘤内菌的全基因组关联分析,发现位于KCNJ11基因内含子的SNP位点rs2355016与Fusobacterium在肿瘤组织中的丰度显著相关。进一步的分析发现,携带rs2355016 A等位基因的患者,其肿瘤内的Fusobacterium丰度更高,CEA水平和Ki67+细胞比例也更高,肿瘤体积更大,预后更差。通过对Fusobacterium下的关键菌种进行鉴定,发现F. nucleatum是上述关联的主要驱动菌种。进一步的表达数量性状位点(eQTL)和蛋白数量性状位点(pQTL)分析表明,SNP rs2355016 A等位基因与CRC细胞中的KCNJ11低表达显著相关,而KCNJ11表达下调可增加肿瘤细胞表面Gal-GalNAc的水平。升高的Gal-GalNAc则会与F. nucleatum的Fap2蛋白相互作用,增强细菌的粘附与侵袭能力,从而促进结直肠癌进展。
该研究系首次在肿瘤中开展宿主基因组SNP位点和瘤内菌的互作研究,研究发现将深化我们对结直肠癌进展机制的理解,并为开发靶向瘤内微生物驱动的肿瘤治疗方案提供新思路。同时,该研究也拓展了我们对宿主-微生物互作机制的认知,为探究瘤内微生物在其他癌症中的作用提供了启示。
中山大学附属第六医院博士后俞敬(现为南昌大学第一附属医院副研究员),中山大学公共卫生学院(深圳)硕士生梁瑀轩、张清荣和暨南大学附属第一医院副主任医师丁晖并列本文的共同第一作者。中山大学公共卫生学院(深圳)陈海涛副教授是本文的通讯作者,中山大学附属第六医院周家铭副主任医师、中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员吴柏星、香港大学李嘉诚医学院外科系那溶教授并列本文的共同通讯作者。
该研究得到了国家自然科学基金委、深圳市科技创新局深港澳科技计划、深圳市病原微生物与生物安全重点实验室和科技部重点研发项目的资金资助。
成果论文链接:https://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931-3128(25)00136-2?dgcid=raven_jbs_aip_email
撰稿:陈海涛课题组
初审:何嘉敏
审核:杨崇广钱军
审核发布:汪宗芳