微生物组对癌症等人类疾病的影响正引起越来越多的关注。在所有肿瘤中，胃肠道恶性肿瘤由于其空间接近而受到肠道细菌的深刻影响，并且它们与肠道微生物组的关联已被深入研究。肠道微生物群的组成发生显著改变，拟杆菌，细单胞菌，双叶菌和梭杆菌增加，瘤胃球菌，双歧杆菌和链球菌属减少。近期中国医学科学院北京协和医学院崔伟教授近期发表在Gut上的一篇论文表明结直肠癌(CRC)患者的肠道微生物组重编程与血清代谢组的改变有关，肠道微生物组相关血清代谢物(GMSM)的变化可以有效地区分结直肠癌和腺瘤患者与正常个体。作者开发了一种基于GMSM的模型，该模型可以比临床标志物癌胚抗原更有效地将CRC和腺瘤患者与健康正常受试者区分开来。

  在这项研究中，作者对病人粪便样本的血清代谢组学和宏基因组测序进行了综合分析，并在与肠道微生物群密切相关的CRC和腺瘤患者中鉴定了一组血清代谢物。基于这些代谢物，开发了一种肠道微生物组相关血清代谢物(GMSM)组合，可准确区分结直肠癌和腺瘤(统称为结直肠异常)患者与正常(健康)个体。

  接下来他们对异常结直肠患者的粪便样本进行宏基因组分析与匹配血清样本的代谢组进行相关分析，观察到产肠毒素细菌脆弱拟杆菌(ETBF)的升高，及其他几种促进CRC的物种，如梭状杆菌、小单胞菌和空肠弯曲杆菌，均显著上调，而长双歧杆菌等益生菌在CRC患者中下调。

  总之，在这项研究中，作者使用代谢组学分析来开发CRC和腺瘤检测模型。模型表现出比临床使用的生物标志物CEA和最近报道的血浆生物标志物组合更高的准确性，该小组使用了一系列蛋白质标志物和cfDNA热点突变。作者鉴定了一系列与肠道微生物组物种相关的代谢物，包括F. nucleatum和B. longum，它们已被实验证明分别促进和抑制CRC进展。进行了两个实验以进一步评估本研究中鉴定的肠道微生物组与血清代谢物之间的关联。首先，对CA或DCA与肠道微生物组之间关联的检查显示，CA和DCA的浓度与具有胆汁酸催化活性的物种高度相关。其次，结直肠癌患者血清和肿瘤组织中改变的特定代谢物，如微生物代谢物N，O-双-(三甲基硅基)苯丙氨酸，在血清和结直肠异常组织中均增加。这些代谢物与细菌种类之间的正相关表明潜在的肿瘤发生相关微生物组重编程，可以通过这些代谢物的血清水平进行监测。因此，此研究结果支持血清中肠道微生物组相关代谢物在检测CRC方面具有很好的应用前景。