BJC：科学家首次发现，血液微生物DNA可用于食管癌的早筛和预后！

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火锅、煲汤和各类热饮都是我们冬天的最爱，它们既暖胃又让我们快乐！然而，当我们沉醉热饮热食时，有一个幽灵——食管癌（EC）也在悄悄接近！
食管癌（EC）是全球第七大癌症和第六大癌症死因[1] 。我国食管癌负担严重，据WHO数据， 2020年我国食管癌新发病例为32.4万例，死亡病例为30.1万例，分别占全球食管癌发病与死亡的50%以上［2］！
食管癌可分为食管鳞状细胞癌（ESCC）和食管腺癌（EAC）[2-3] 。我国以食管鳞状细胞癌为主，西方国家以食管腺癌为主[1-3] 。食管癌早期缺乏典型的临床症状，因此大多数患者就诊时已达中晚期，患者预后较差[3 ， 4] 。早期食管癌患者在接受治疗后， 5年生存率可达95%［5］。因此，开发高效的食管癌早筛早诊工具，对于提高食管癌患者的生存率至关重要！
近年来，基于循环微生物DNA（mbDNA）开发的癌症检测工具，在多个实体瘤筛查的基础研究中大放异彩[6] 。然而，目前尚无针对食管腺癌的检测工具问世。
近日，由美国希望之城医学中心贝克曼研究所AjayGoel领衔的研究团队，在《英国癌症杂志》（BritishJournalofCancer）发表重要研究成果[7] 。
研究者发现食管腺癌患者具有独特的血液mbDNA特征，而且他们首次开发了基于mbDNA的食管腺癌诊断和预后评估的宏基因组工具，该工具检测性能优异。
该研究表明， mbDNA具有作为食管腺癌的早筛早诊、预后生物标志物和干预靶点的潜力。

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论文首页截图
冰冻三尺非一日之寒！在诊断为食管腺癌前，患者往往需要经历从胃食管反流病（GERD）-巴雷特食管（BE）-高度不典型增生（HGD/Dysplasia）-食管腺癌的恶性转变[8-9] 。
迄今为止，虽然有研究报道了与GERD、BE和食管腺癌相关的食管组织微生物组的特征。然而，目前尚无患者血液mbDNA特征的研究。为此，研究者使用了食管腺癌致癌过程中不同患者的血清样本，并对其血清样本进行了宏基因组测序。
接下来我们就一起来看看AjayGoel团队是如何开展这项研究的。
这项研究纳入了2016-2018年间，在阿勒格尼健康网络食管和肺研究所治疗的81名患者，包括51名食管腺癌患者、10名不典型增生患者、10名BE和10名GERD患者。所有患者均超过18岁。
研究者发现，与GERD患者相比，用于估计微生物群α多样性的香农指数（Shannonindex）在食管腺癌患者中显著降低（图1a）。与食管腺癌患者相比， GERD患者的微生物丰富度明显更高（图1b-c）。此外，食管腺癌患者微生物群的β多样性与其他组明显不同（图1d）。
总之，在从GERD到食管腺癌的疾病进程中，患者会出现血液循环微生物失调。

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图1食管腺癌患者mbDNA特征显著改变
研究者进一步探究了患者血清微生物组成的差异。研究者发现，假长双歧杆菌（B.pseudolongum）、清酒乳杆菌（L.sakei）和大肠杆菌（E.coli）分别是不同组间丰度最高的细菌。
研究者还检测了这些细菌在每组患者血清中的平均丰度。数据分析显示， L.sakei在GERD患者中的相对丰度最高，在HGD和食管腺癌患者中不存在（p
E.coli在GERD组中不存在，但在食管腺癌患者中的丰度最高（p=0.53）。
图2与GERD组相比， HGD和食管腺癌组血清中的L.sakei相对丰度显著降低
LEfSe即LDA效应分析，可分析组间菌群差异[10] 。利用LEfSe ，研究者可获得在不同组间丰度有显著差异的细菌物种，并将其作为生物标志物[10] 。