近日,中山大學腫瘤防治中心賈衛(wèi)華教授團隊在《細胞報告醫(yī)學》(Cell Reports Medicine)發(fā)表題為“Unveiling familial aggregation of nasopharyngeal carcinoma: Insights from oral microbiome dysbiosis”的研究工作。這項基于鼻咽癌高癌家系的大規(guī)模微生物組學研究,首次揭示了遺傳因素對口腔菌群失衡的顯著影響,為鼻咽癌的家族性風險預警和精準預防提供了全新方向。

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鼻咽癌是我國華南地區(qū)高發(fā)的惡性腫瘤,呈現(xiàn)顯著的家族聚集特征——約10%患者存在明確家族史。研究團隊依托長期建立的鼻咽癌家系隊列,通過含649名家庭成員的127個鼻咽癌家系及1332名病例對照人群的口腔菌群數(shù)據(jù),首次描繪鼻咽癌高癌家系中的菌群分布規(guī)律及全景圖譜。

研究發(fā)現(xiàn)口腔菌群在鼻咽癌家庭的共享效應顯著,家庭成員間菌群組成相似性顯著高于非親屬人群,其中“家庭共享因素”對菌群結構的貢獻高達28.8%,遠超吸煙(1.7%)、年齡(1.5%)和性別(1.1%)等個人因素。就“家庭共享因素”進行方差分解分析表明,遺傳因素對菌群變異的貢獻度最大,近半數(shù)細菌可受到遺傳調控,提示遺傳因素可通過塑造特定菌群生態(tài)的方式參與鼻咽癌的家族聚集,而家庭中共享的行為習慣等非遺傳因素影響較小。

尤為重要的是,研究發(fā)現(xiàn)了3個重要的有害菌,可隨著家庭患病人數(shù)的增加(即遺傳傾向越強),有害菌的遺傳度增加。在高遺傳傾向家庭中(3個及以上患者)的遺傳度高達38.0% -53.1%,如孿生球菌Gemella sp.(h2=53.1%)、奇異口動菌Lautropia mirabilis(h2=38.8%)和血鏈球菌Streptococcus sp.(h2=38.0%),這種高遺傳度的現(xiàn)象在散發(fā)家系并未觀察到。非常有意思的是,上述高遺傳度口腔菌在團隊前期研究中發(fā)現(xiàn)與口腔到鼻咽的異位定植、EBV活化等鼻咽癌發(fā)生發(fā)展的重要機制有關:孿生球菌Gemella sp.可從口腔異位定植至鼻咽腫瘤內進而參與鼻咽癌發(fā)生,奇異口動菌L. mirabilis是鼻咽癌患者口腔標志性富集菌,而血鏈球菌Streptococcus sp.的富集則通過其產(chǎn)生的H2O2代謝物激活EB病毒裂解復制。這些發(fā)現(xiàn)構建出“菌群-病毒-宿主”互作網(wǎng)絡,揭示遺傳因素推動致病性微生物在高癌家族成員內的富集,并提示其可能協(xié)同EB病毒促進鼻咽癌家族聚集現(xiàn)象的發(fā)生。

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研究示意圖

團隊前期通過對鼻咽癌高癌家系的基因組學和功能機制研究,系統(tǒng)建立了鼻咽癌遺傳易感基因圖譜,在此基礎上,建立了家族性鼻咽癌的風險預測模型及相應檢測芯片。本項研究延續(xù)團隊前期在口鼻咽菌群失衡與鼻咽癌發(fā)生的病因學研究發(fā)現(xiàn),基于家系研究設計,從微生物遺傳維度為鼻咽癌家族聚集現(xiàn)象提供了創(chuàng)新見解。這不僅為建立高危人群預警體系提供理論依據(jù),更為發(fā)展靶向微生態(tài)調控的精準預防策略開辟了新方向。目前團隊正深入開展相關菌群的功能研究和臨床轉化探索,推動鼻咽癌防治從被動診療向主動預防轉變。

中山大學腫瘤防治中心賈衛(wèi)華研究員為該論文通訊作者,廖穎博士為該論文的第一作者。研究得到中山大學腫瘤防治中心柳娜教授、陳明遠教授、左志向研究員及中腫鼻咽癌臨床診療團隊的大力支持。研究獲得國家自然科學基金、四大慢病國家科技重大專項、國家重點研發(fā)計劃及廣東省基礎與應用基礎研究基金等項目資助。

研究者簡介

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通訊作者:賈衛(wèi)華

中山大學腫瘤防治中心研究員,腫瘤資源庫主任,華南惡性腫瘤防治全國重點實驗室獨立PI,中山大學公共衛(wèi)生學院兼職教授。國家自然科學基金杰出青年科學基金獲得者、國家高層次人才、中國青年女科學家獎獲得者。主要研究方向為惡性腫瘤的風險預測、早期篩查、分子診斷及預后標志物、腫瘤預防干預策略的基礎及轉化應用研究,發(fā)表Nature Genet, Lancet Respir Med,Nature Commun等國際高水平論文200余篇,主持多項國家級重大項目。研究成果獲國家自然科學獎、國家科技進步獎二等獎等獎勵。任中國抗癌協(xié)會腫瘤樣本整合研究專委會主任委員,中華預防醫(yī)學會腫瘤防控專委會副主任委員,全國生物樣本標準化技術委員會副主任委員,國際EB病毒及相關疾病研究會委員會委員,廣東省精準醫(yī)學應用學會頭頸腫瘤分會顧問、癌癥早篩早診分會主任委員、長青人智庫委員會常務委員,創(chuàng)立廣東省抗癌協(xié)會腫瘤流行病學分會。

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第一作者:廖穎

中山大學腫瘤防治中心/華南惡性腫瘤防治全國重點實驗室特聘副研究員,廣東省精準醫(yī)學應用學會癌癥早篩早診分會委員。研究方向為腫瘤分子流行病學及腫瘤微生態(tài)研究,致力于鼻咽癌等腫瘤發(fā)生發(fā)展中的菌群病因發(fā)現(xiàn)及其干預策略開發(fā)。作為課題負責人主持國家自然科學基金青年項目,作為骨干參與國家重點研發(fā)計劃、四大慢病國家科技重大專項及國自然面上項目等多項國家級項目。近3年以第一/通訊作者(含共同)在Nature Communications,Cell Reports Medicine等期刊發(fā)表學術論文6篇,授權國家發(fā)明專利7項。

來源:中山大學腫瘤防治中心