济南实验室顾晓松院士、江春平教授及吴俊华教授团队在《Journal of Advanced Research》上系统评述了呼吸道肿瘤中的共生微生物组：从致癌机制到临床转化
近期，济南实验室顾晓松院士、实验室副主任江春平教授及PI吴俊华教授团队以济南实验室第一单位署名，在《Journal of Advanced Research》（IF：13.0，中科院一区）发表题为“The commensal microbiome in respiratory tract tumors: From oncogenic mechanisms to clinical translation”的综述。文章系统性总结了不同类型呼吸道肿瘤中的微生物组成和生态变化，剖析了共生微生物组通过生态失调、免疫调节、代谢重编程对呼吸道肿瘤的影响，并探讨了靶向微生物组以诊断和治疗肿瘤的策略。
肺癌患者的肺部和肠道微生物（包括细菌和真菌）发生显著变化，具有独特的微生物组特征。与良性肺部疾病相比，恶性肿瘤中的变形菌门显著减少，而糖细菌门（TM7）有所著增加，厚壁菌门通常是丰度最高的门；与健康对照相比，肺癌患者的肠道微生物组表现出降低的微生物多样性、有益分类群的耗竭以及潜在病原体的增加，表现出明显的肠道菌群失调；不同肺癌亚型间的微生物群落结构差异很大，例如痰液分析显示，小细胞肺癌组以奈瑟球菌属为主，而非小细胞肺癌组以链球菌属和奈瑟球菌属为主。样本来源以及性别、年龄、吸烟史和体重指数等宿主和环境因素是导致肺癌中的微生物组成不同的重要原因。
在其他类型呼吸道肿瘤中同样存在微生物变化。喉癌中，微生物菌群失调可能是一个独立风险因素，与健康对照相比，喉癌患者喉部以及口咽部微生物群发生显著变化，肿瘤组织和邻近粘膜显示出比对照组更高的α多样性。鼻咽癌在唾液和鼻咽样本中表现出独特的微生物组特征，与健康个体相比，鼻咽灌洗液表现出降低的α多样性和显著的β多样性差异，其中假单胞菌属和不动杆菌属显著耗竭。
共生微生物组改变与呼吸道肿瘤的发生发展密切相关。肺癌的空间元转录组学分析表明微生物群通过菌群失调、免疫调节和代谢重编程等关键过程在肺癌发生中发挥作用。
菌群失调：研究表明，肺部和肠道微生物群的菌群失调形成了有利于肺癌进展的促肿瘤炎症环境，例如肺癌患者的气道菌群失调与IL-17、PI3K、MAPK和ERK通路的转录上调相关。同时，肠道菌群失调通过全身免疫调节促进肺癌进展，例如脂质运载蛋白-2缺乏诱导的肠道菌群失调促进了促炎的另枝菌属的扩增，通过IL-6介导的信号传导驱动全身炎症和肿瘤微环境中的免疫抑制，从而加速肺腺癌生长。
免疫调节：免疫细胞是微生物组-肺癌轴中的重要介质，多种免疫细胞类型（包括CD8+ T细胞和NK细胞）部分构成了微生物群与肺癌之间因果关系的基础；肺泡巨噬细胞是肺部主要的先天免疫细胞群，充当连接共生菌群失调与呼吸道肿瘤发展的核心桥梁，在肺癌中，呼吸道共生菌群失调可以导致肺泡巨噬细胞被重新编程并募集单核细胞，使其分化为具有免疫抑制、促肿瘤表型的肿瘤相关巨噬细胞。
代谢重编程：微生物代谢物对肺癌生物学产生多种影响。可以通过释放炎症细胞因子和趋化因子来重塑下呼吸道免疫微环境，直接调节肿瘤细胞行为和间接塑造抗肿瘤免疫环境。此外，局部和全身微生物群可以通过其代谢物参与宿主代谢过程在肿瘤存活和进展中发挥作用。
共生微生物组改变与呼吸道肿瘤发生之间存在双向因果关系，共生微生物组的改变作为肿瘤发生和早期进展的上游驱动因素，而已建立的肿瘤作为下游后果重塑共生微生物组，表明微生物组成为连接检测和精准治疗的关键桥梁。
基于微生物组的生物标志物成为肺癌诊断评估的新兴工具，具体来说微生物丰度、产物可以单独或者与传统肿瘤标志物整合作为诊断、评判患者肺功能以及预测肺癌的复发、转移和生存的标志物。微生物组影响免疫治疗、化疗、分子靶向治疗效果，靶向微生物组成为治疗肺癌的有效潜在策略，益生菌、益生元、工程菌、药理学、限时进食等调节肺部和肠道微生物群的干预措施旨在通过多种策略恢复微生物稳态或引入有功能，成为肺癌治疗的前景途径。
图 共生微生物组在不同呼吸道肿瘤（肺癌、喉癌、鼻咽癌）中
呼吸道肿瘤发病率高、临床治疗难度大，已成为全球性重大公共卫生难题。微生物组可经由免疫调控、肿瘤代谢重编程及肠‑肺轴通路，多途径调控呼吸道肿瘤进展与抗肿瘤治疗应答。本综述系统梳理相关研究，为依托微生物标志物实现呼吸道肿瘤早期筛查、预后评估夯实理论基础，同时归纳出基于微生物的潜在靶向治疗方案。此外，本文指明后续研究重点：依托空间多组学深挖致病机制、开发工程菌靶向递送体系、建立标准化临床队列与生物标志物验证体系。
该研究得到了山东省重点研发计划（2025CXPT176）、山东省自然科学基金（ZR2025MS1306）、国家自然科学基金（82272819和81972888）、济南微生态生物医学省实验室科研项目（JNL-2025008B, JNL2025009B, JNL-2025011B, JNL-2025010B, JNL-2025012B, JNL-2023017D）。
供稿人：辛其蕾、过慈良
