Gut | 基因组所刘永鑫课题组利用肠道菌群助力鼻咽癌诊断

2026年4月28日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）刘永鑫团队与中山大学肿瘤防治中心唐林泉课题组等合作在国际期刊《肠道（Gut）》发表了题为“Metagenomic identification of gut microbiome signatures for accurate diagnosis and prognostic prediction of Epstein-Barr virus-associated nasopharyngeal carcinoma”的研究论文。研究发现，鼻咽癌患者呈现显著的肠道菌群失调，并且这些变化与血浆EBV DNA水平显著相关；肠道微生物标志物展现出良好的诊断性能，尤其是与EBV标志物整合后其诊断性能显著提升；特定菌种与鼻咽癌预后显著相关，预后相关菌种特征也和免疫抑制性肿瘤微环境存在关联。该研究揭示了鼻咽癌患者特异性肠道菌群能够用于鼻咽癌患者的高效诊断和预后预测。

鼻咽癌（NPC）是一种在东亚及东南亚高发、与EB病毒（Epstein-Barr Virus，EBV）感染高度相关的恶性肿瘤。现有诊断手段（如血清EBV抗体、EBV DNA）特异性有限，约80%患者确诊时已处于晚期，预后不佳。近年来，肠道微生物组在多种肿瘤的诊断中展现出重要价值，而其与EBV相关鼻咽癌的系统性关联研究此前几乎空白，迫切需要开发新型无创生物标志物以改善鼻咽癌早期诊断与预后管理。

研究纳入516例EBV相关NPC患者和263例健康对照，开展大规模粪便宏基因组测序，系统分析肠道微生物组成、功能及其与血浆EBV DNA的相关性。基于菌种标志物构建随机森林（RF）模型，评估单独及联合EBV标志物的诊断效能；同时进行生存分析，鉴定预后相关微生物特征，并通过免疫荧光和转录组分析探讨微生物组与肿瘤免疫微环境的关联。

研究发现鼻咽癌患者肠道菌群显著失调。NPC患者肠道微生物α多样性显著降低，产短链脂肪酸（SCFA）的Ruminococcus、Roseburia、Blautia显著减少，Escherichia coli等革兰氏阴性致病菌富集，内毒素（LPS）生物合成通路富集、丁酸代谢通路下调。鼻咽癌患者菌群失调与EBV DNA密切相关，高EBV DNA含量（≥4000 copies/mL）患者中SCFA产生菌进一步减少，LPS相关基因显著富集，展示了肠道菌群与EBV复制激活之间的功能关联。

图1|宏基因组分析表明鼻咽癌患者的肠道微生物群落结构具有独特性

同时利用肠道菌群特征构建了准确率高的鼻咽癌诊断模型。基于26个菌种标志物构建的随机森林模型AUC值达0.917；与EBV标志物（EBV DNA + EBNA1/IgA + VCA/IgA）联合后AUC提升致0.984，特异性从79.6%大幅提升致96.2%；在早期（I–II期）鼻咽癌中模型的AUC达0.973。表明肠道微生物组与 EBV标志物的结合可显著提高鼻咽癌的诊断性能。

图2|肠道微生物组与 EBV 标志物的结合可提高鼻咽癌的诊断性能

肠道菌群特征展现出重要的预后预测价值。LASSO-Cox筛选出16个预后相关菌种，构建预后微生物评分（PMS）。高PMS组3年总生存率仅76.4%，显著低于低PMS组的95.6%（P < 0.001）。PMS联合EBV DNA的预后预测模型AUC 值为0.751，显著优于单一指标。说明将肠道微生物特征与EBV DNA相结合可改善鼻咽癌的预后预测。高PMS且/或高EBV DNA患者肿瘤免疫微环境中T细胞耗竭程度更重，早期耗竭性T细胞亚群显著减少，提示肠道菌群与肿瘤免疫抑制微环境存在显著关联。

图3|将肠道微生物特征与EBV DNA相结合可改善鼻咽癌的预后预测

该研究是迄今首项大规模EBV相关鼻咽癌肠道宏基因组研究，系统揭示了NPC患者独特的肠道微生物组特征与功能改变，首次证明肠道微生物标志物与EBV标志物联合可大幅提升NPC的诊断效能，尤其适用于早期筛查。同时，预后微生物评分的构建为鼻咽癌患者的精准预测管理提供了新工具。肠道菌群与肿瘤免疫耗竭微环境的关联，也为未来通过微生物组干预提升免疫治疗疗效提供了潜在靶点。

基因组所（大鹏湾实验室）刘永鑫研究员、中山大学肿瘤防治中心唐林泉和麦海强教授为论文的共同通讯作者。基因组所（大鹏湾实验室）助理研究员白德凤、中山大学肿瘤防治中心博士后蓝恺祺（现为中国医学科学院肿瘤医院深圳医院主治医师）、副研究员袁莉为该论文的共同第一作者。

该研究得到了国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目资助。

原文链接：https://doi.org/10.1136/gutjnl-2026-338223