整合分子流行病学和微生物组科学
癌症患者对治疗的反应如何

了解癌症治疗反应的差异将为许多患者创造更好的治疗方法，并为进一步研究新的或个性化的治疗方法提供重要基础。据了解，患者对治疗的反应和他们的微生物群之间有联系。然而，目前对反应性和非反应性患者的微生物特征缺乏共识，需要更多的数据来开发可能能够预测治疗反应的微生物生物标志物。莫菲特癌症中心的Christine Pierce博士和她的团队使用组学技术来探索肠道、口腔和肿瘤微生物组在癌症治疗结果中的作用，最终目标是确定基于微生物组的反应生物标志物，并开发优化当前治疗方法的方法。

尽管在治疗方面取得了许多进展，世界各地的研究人员也在不断努力，癌症仍在继续毁灭生命。治疗方案通常是繁重的，不幸的是，一些患者对提供的药物反应不好，可能会出现治疗的副作用。

这一不可接受的现实促使研究人员寻求一种方法，在实施癌症治疗之前预测患者是否会对其产生反应。这个巨大问题的答案可能在于我们的微生物群:体内和体内微生物的累积集合。最近的研究表明，对癌症治疗的接受能力和微生物组成之间有联系。这一领域的发展甚至导致了一种建议，即微生物组可能能够被操纵以优化癌症治疗的有效性。然而，还有很多工作要做，以进一步了解微生物组在癌症及其潜在的临床应用。微生物群和治疗反应之间的联系背后的生物学机制仍有待研究，而且在微生物驱动治疗应答者和非应答者之间的差异方面仍然缺乏共识。

想法背后的团队
在微生物组科学领域，许多研究人员正在探索人类微生物组和癌细胞相互作用的不同机制。在美国佛罗里达州坦帕市的莫菲特癌症中心，该领域的主要研究人员之一是Christine Pierce博士(癌症流行病学助理成员)。皮尔斯博士在该领域工作多年，她在密歇根大学获得博士学位，并在莫菲特癌症中心完成博士后研究。她的研究使用综合分子流行病学技术来了解人类微生物组和癌症。

在她的最新研究中，她很高兴地由一个优秀的研究团队协助，包括漩业卫生保罗，研究数据分析师和斯蒂芬妮·湖，研究协调员。Moffitt Cancer Center的其他主要合作者包括Lary Robinson博士，Jhanelle Gray博士，Jimmy Caudell博士，Jose Conejo-Garcia博士，斯蒂芬·施密斯博士和佛罗里达大学的其他同事（基督徒乔治博士和拉德·盖拉·博士博士）和杰克逊基因组医学实验室（乔治·威辛博士，埃里卡博士和博博博士博士）。

在微生物组科学领域，许多研究人员正在探索人类微生物组和癌细胞相互作用的不同机制。

微生物组研究的桥梁领域
在Moffitt癌症中心，Pierce博士的研究主要集中在掺入微生物，流行病学和免疫学原理，以发现局部肿瘤和口腔微生物体，全身肠道微生物组和患者对癌症治疗的反应之间的关联。已经进行了几种关于不同癌症类型的研究以支持这些目标。

在对头部和颈部癌症患者的研究中，检查了局部肿瘤微生物和治疗相关并发症之间的相互作用。头部和颈部癌症患者可能在同时化疗和放射治疗期间发挥衰弱的副作用。遗憾的是，这种治疗方法，称为趋化学，是最有效的头部和颈部癌症患者的治疗，其通常被诊断在疾病的后期阶段。

这些副作用包括口腔中的口腔粘膜炎 - 大，痛苦的溃疡，口腔念珠菌和口腔念珠菌病 - 典型无害的念珠菌的真菌过度生长。在治疗之前从患者收集的储存组织样本被评估微生物组合物和肿瘤浸润淋巴细胞水平，以阐明微生物组，抗癌免疫和治疗结果之间的关系。进行了对患者病程的彻底审查，以确定治疗响应和治疗相关副作用的发展。还记录了患者的人口和健康史，为这项试验研究提供了更多的数据。

该团队发现新鲜冷冻头和颈部癌组织样本是未来研究项目的合适数据来源，并将该来源确定为预测哪种患者会遇到不利治疗结果的潜在方法。

在另一个项目中，莫菲特癌症中心的研究人员正在研究口咽癌患者的口腔微生物群，以确定口腔微生物群与化疗和放疗的临床反应之间是否存在关联。口咽癌的患病率在美国呈上升趋势，5年生存率保持在30-60%。口咽癌的治疗与其他头颈部癌类似，也会导致类似的粘膜炎和念珠菌病。

......研究人员现在有更多的数据来源可以探索癌症治疗对微生物群的影响，反之亦然。

在治疗之前获得60名近期诊断患者的口腔张大仪，检查以确定预测微生物群的水平。数据显示，在治疗之前具有高度不同的口腔微生物瘤的患者具有显影粘膜炎的可能性增加，但显影念珠菌病的可能性降低。进一步的研究评估口服微生物的功能和口腔微生物群对免疫和炎症反应的影响可能有助于解开微生物组和癌症治疗结果之间的复杂关系。

在家收集患者数据
该团队开发了一系列粪便系列的方法，以研究肠道微生物组与癌症免疫检查之间的关系。该项目收到了佛罗里达学术癌症中心联盟和Hoenle基金会的支持，该基金会主要资助了大便系列套件的发展和相应的试验研究来收集患者数据。H. Lee Moffitt癌症中心和研究所还为这项研究提供了共享资源。

发展一种在家收集粪便的方法有几个优点。首先，该试剂盒易于患者使用，并允许几天的标本收集时间，确保便秘患者有时间收集样本。室温储存消除了笨重的冰袋或在家庭冰箱储存的需要。此外，一些下游分析平台与试剂盒组件兼容，能够获得肠道微生物组的整体视图。该试剂盒组装方便，价格低廉，是大型人群研究的理想选择。

随着无菌实践组装的套件包含三个不同的集合平台。首先是粪便隐血血液测试（FOBT）卡。该卡由三个载玻片组成，每个载玻片包括两个滤纸窗口，其中应用了样本。FoBT卡先前已被验证为用于微生物偏心组虫的适当方法，以确定粪便样品中的微生物组合物。第二和第三级收集方法是小型15ml粪便收集管。第一管充满8毫升95％乙醇，特别推荐用于粪便代谢研究的培养基。第二管含有8mL的大型母马特，一种防腐剂用于稳定RNA长达六天而不冷冻。它是MetaTranscriptomics研究的最广泛推荐的防腐剂。

在64例后期肺癌患者中，从1月到2018年1月到8月的八个月内接近，53人愿意为研究进行贡献。超过一半的同意参与者（31/53）能够在治疗开始之前提供样本。患者副取样的初步分析表明，谣言与免疫检查点抑制剂治疗的临床反应显着相关。该属也下降了与能量产生和转化相关的受调节基因。Metagenomics，metaTransransfradomics和代谢组科分析的组合将提供肠道微生物组结构的整体形象，以及关于肺癌中免疫疗法的反应的功能。

未来发展方向
能够更好地了解多种癌症的具体特征，意味着研究人员现在有更多的数据来源来探索癌症治疗对微生物群的影响，反之亦然。今后，莫菲特癌症中心的团队希望他们独特的、经过深思熟虑的收集工具将鼓励更多的人口科学家重视将标准化粪便样本收集纳入他们的研究的重要性。

当然，癌症不会在一夜之间消失，任何有助于使这种毁灭性疾病的治疗更成功的研究都应该得到进一步的投资。