DOI: https://doi.org/10.1186/s12967-026-07886-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41764528
تاريخ النشر: 2026-02-28
المؤلف: Wenqing Zhang وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبيوم المعوي والصحة
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة دور بكتيريا الأمعاء *Christensenella hongkongensis* في تقدم سرطان القولون والمستقيم (CRC) من الأورام الغدية إلى السرطانات. باستخدام مجموعات بيانات الميتاجينوم المتاحة للجمهور و cohort كبيرة من 686 شخصًا من البر الرئيسي للصين، استخدم الباحثون MaAsLin2 لتحديد الأنواع البكتيرية الغنية في مرضى CRC مقارنةً بالضوابط الصحية. كشفت التحليلات عن سبع أنواع بكتيرية مع اختلافات كبيرة في الوفرة، لا سيما *C. hongkongensis*، التي وُجد أنها تزداد تدريجياً من الأورام الغدية غير المتقدمة إلى الأورام الغدية المتقدمة و CRC. أظهرت تحليلات الانحدار الخطي وجود ارتباط إيجابي بين وفرة *C. hongkongensis* ومراحل ورم العقدة النقيلي (TNM) في مرضى CRC.
أظهرت التجارب في المختبر أن *C. hongkongensis* تعزز تكاثر خلايا CRC، وتثبط موت الخلايا المبرمج، وتعزز نمو الأورام العضوية المستمدة من المرضى. كشفت تسلسلات النسخ عن تنشيط مسار إشارة Wnt/β-catenin، مع زيادة التعبير عن الأهداف السفلية مثل c-Jun وCyclin-D1. تشير النتائج إلى أن *C. hongkongensis* تلعب دورًا مسببًا للأمراض في تقدم CRC من خلال تنشيط Wnt/β-catenin، مما يضعها كعلامة حيوية غير جراحية محتملة للكشف المبكر ومراقبة CRC. يُوصى بإجراء أبحاث مستقبلية لاستكشاف الآثار السريرية والبيولوجية لـ *C. hongkongensis* في CRC.
مقدمة
يحتل سرطان القولون والمستقيم (CRC) المرتبة الثالثة كأكثر أنواع السرطان انتشارًا والسبب الثاني الرئيسي للوفيات المرتبطة بالسرطان على مستوى العالم، مع ارتفاع معدلات الإصابة التي تفرض تحديات طبية واقتصادية كبيرة. تنشأ معظم حالات CRC من آفات سابقة، وخاصة الأورام الغدية المتقدمة، التي لديها خطر أعلى بكثير للتقدم إلى السرطان مقارنةً بالأورام الغدية غير المتقدمة. يعد الكشف المبكر والإزالة بالمنظار لهذه الآفات أمرًا حيويًا لتقليل خطر CRC. ومع ذلك، فإن اختبار المناعة الكيميائية البرازية (FIT)، وهو أكثر طرق الكشف غير الجراحية شيوعًا، يظهر حساسية دون المستوى الأمثل للأورام الغدية المتقدمة، مما يستلزم البحث عن علامات حيوية أكثر دقة.
تشير الأبحاث الحديثة إلى وجود ارتباط قوي بين اختلال ميكروبيوتا الأمعاء وتقدم CRC، والذي يتميز بانخفاض تنوع الميكروبات وزيادة البكتيريا المسببة للأمراض مثل *Fusobacterium nucleatum* و*Peptostreptococcus stomatis*. تُعتبر هذه البكتيريا المسببة للأمراض مسؤولة عن بدء وتقدم CRC من خلال آليات مختلفة، بما في ذلك إنتاج مواد مسرطنة وتحفيز الالتهاب. بينما أظهرت العلامات البكتيرية المستندة إلى البراز وعدًا كأدوات تشخيصية غير جراحية، لا تزال فعاليتها في التمييز بين الأورام الغدية غير المتقدمة والمتقدمة محدودة. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد علامات بكتيرية جديدة للكشف المبكر عن CRC باستخدام تسلسل الميتاجينوم والتحقق من صحة PCR الكمي (qPCR)، بهدف تعزيز القدرات التشخيصية وتقديم رؤى حول الآليات الجزيئية الكامنة وراء تطور CRC.
طرق
توضح قسم “المواد والطرق” من ورقة البحث التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة للتحقيق في سؤال البحث. يتفصل في المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، بالإضافة إلى مصادرها وطرق تحضيرها. كما يصف القسم البروتوكولات التجريبية، بما في ذلك الظروف التي أجريت فيها التجارب، والضوابط المطبقة، والتحليلات الإحصائية التي تم إجراؤها لضمان صحة وموثوقية النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، تم تصميم الطرق لتسهيل إعادة الإنتاج، حيث توفر تفاصيل كافية للباحثين الآخرين لتكرار الدراسة. من المتوقع أن تسهم النتائج الرئيسية المستمدة من هذه الطرق في فهم الظاهرة قيد التحقيق، مما يبرز أهمية المنهجيات المختارة في تحقيق نتائج موثوقة وقابلة للتفسير.
نتائج
حددت نتائج هذه الدراسة نوعًا بكتيريًا جديدًا، *Christensenella hongkongensis*، الذي يكون غنيًا بشكل ملحوظ في مرضى سرطان القولون والمستقيم (CRC) مقارنةً بالضوابط الصحية. باستخدام تحليل MaAsLin2 على بيانات تسلسل الميتاجينوم من ثلاث مجموعات بيانات عامة، وُجد أن سبع أنواع بكتيرية كانت تختلف بشكل مستمر في الوفرة في مرضى CRC، حيث أظهرت *C. hongkongensis* أدنى وفرة في الأفراد الأصحاء. كانت الوفرة النسبية لهذه الأنواع مرتفعة بشكل ملحوظ في مرضى CRC عبر جميع المجموعات (P < 0.05)، مما يشير إلى إمكانياتها كعلامة حيوية لـ CRC. أظهر التحقيق الإضافي في دور *C. hongkongensis* في تقدم CRC زيادة تدريجية في وفرتها من الأورام الغدية غير المتقدمة إلى الأورام الغدية المتقدمة وأخيرًا إلى السرطان. ومن الجدير بالذكر أنه بينما لم تكن هناك اختلافات كبيرة في الوفرة بين الضوابط الصحية ومرضى الأورام الغدية غير المتقدمة، لوحظت زيادة ملحوظة في مرضى الأورام الغدية المتقدمة و CRC (P < 0.01). بالإضافة إلى ذلك، كانت نسبة *C. hongkongensis* أعلى بشكل ملحوظ في مرضى CRC في مرحلة الأورام الغدية المتقدمة مقارنةً بالضوابط الصحية. تشير النتائج إلى أن *C. hongkongensis* قد تعمل كعلامة حيوية مبكرة للكشف عن الآفات السابقة التي تؤدي إلى CRC، خاصةً في المرضى الذين يعانون من CRC البعيد، حيث كانت وفرتها مرتفعة بشكل ملحوظ مقارنةً بالأورام القريبة أو المستقيمية (P < 0.05).
مناقشة
في هذه الدراسة، تم إجراء تحليل شامل لبيانات تسلسل الميتاجينوم البرازي من مرضى سرطان القولون والمستقيم (CRC) والضوابط الصحية، مما كشف عن ارتباطات كبيرة بين أنواع بكتيرية معينة وتقدم CRC. تم تحليل ما مجموعه 1,656 عينة، مما حدد سبع أنواع غنية في مرضى CRC، حيث أظهرت *Christensenella hongkongensis* أكبر زيادة ملحوظة في الوفرة من الأورام الغدية غير المتقدمة إلى CRC المتقدم. يشير هذا إلى إمكانياتها كعلامة حيوية للكشف المبكر ومراقبة تقدم المرض، خاصةً حيث ارتبطت مستوياتها إيجابيًا مع تصنيف TNM.
أظهرت التجارب في المختبر أن *C. hongkongensis* ووسيطها المشروط عززوا بشكل كبير تكاثر وهجرة خطوط خلايا CRC (CaCo-2 وHCT116) بينما تثبط موت الخلايا المبرمج، مما يشير إلى دور مسبب للأورام. كشفت التحليلات النسخية أن *C. hongkongensis* تنشط مسارات إشارة Wnt/β-catenin وHippo، التي تعتبر حاسمة في تطور CRC. تسلط النتائج الضوء على الإمكانات المسببة للأمراض لـ *C. hongkongensis*، مما يتناقض مع الخصائص البروبيوتيك المعترف بها سابقًا لأنواع Christensenella الأخرى، وتؤكد الحاجة إلى مزيد من التحقيق في آلياتها المحددة والمواد الأيضية المعنية في تقدم CRC.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12967-026-07886-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41764528
Publication Date: 2026-02-28
Author(s): Wenqing Zhang et al.
Primary Topic: Gut microbiota and health
Overview
This study investigates the role of the gut bacterium *Christensenella hongkongensis* in the progression of colorectal cancer (CRC) from adenomas to carcinomas. Utilizing publicly available metagenomic datasets and a large cohort of 686 subjects from mainland China, the researchers employed MaAsLin2 to identify bacterial species enriched in CRC patients compared to healthy controls. The analysis revealed seven bacterial species with significant abundance differences, notably *C. hongkongensis*, which was found to increase progressively from non-advanced adenomas to advanced adenomas and CRC. Linear regression analysis indicated a positive correlation between the abundance of *C. hongkongensis* and tumor node metastasis (TNM) stages in CRC patients.
In vitro experiments demonstrated that *C. hongkongensis* promotes CRC cell proliferation, inhibits apoptosis, and enhances the growth of patient-derived CRC organoids. Transcriptome sequencing revealed activation of the Wnt/β-catenin signaling pathway, with upregulation of downstream targets such as c-Jun and Cyclin-D1. The findings suggest that *C. hongkongensis* plays a pathogenic role in CRC progression through Wnt/β-catenin activation, positioning it as a potential non-invasive biomarker for early detection and monitoring of CRC. Future research is recommended to further explore the clinical and biological implications of *C. hongkongensis* in CRC.
Introduction
Colorectal cancer (CRC) ranks as the third most prevalent cancer and the second leading cause of cancer-related deaths globally, with rising incidence rates that impose significant medical and economic challenges. Most CRC cases arise from precursor lesions, particularly advanced adenomas, which have a markedly higher risk of progression to cancer compared to non-advanced adenomas. Early detection and endoscopic removal of these lesions are crucial for reducing CRC risk. However, the fecal immunochemical test (FIT), the most common non-invasive detection method, exhibits suboptimal sensitivity for advanced adenomas, necessitating the search for more accurate biomarkers.
Recent research indicates a strong link between gut microbiota dysregulation and CRC progression, characterized by decreased microbial diversity and an increase in pathogenic bacteria such as *Fusobacterium nucleatum* and *Peptostreptococcus stomatis*. These pathobionts are implicated in CRC initiation and progression through various mechanisms, including the production of carcinogenic substances and the induction of inflammation. While stool-based bacterial markers have shown promise as non-invasive diagnostic tools, their effectiveness in distinguishing between non-advanced and advanced adenomas remains limited. This study aims to identify novel bacterial markers for early CRC detection using metagenomic sequencing and quantitative PCR (qPCR) validation, with the goal of enhancing diagnostic capabilities and providing insights into the molecular mechanisms underlying CRC development.
Methods
The “Materials and Methods” section of the research paper outlines the experimental design and procedures employed to investigate the research question. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, as well as their sources and preparation methods. The section also describes the experimental protocols, including the conditions under which experiments were conducted, the controls implemented, and the statistical analyses performed to ensure the validity and reliability of the results.
Additionally, the methods are designed to facilitate reproducibility, providing sufficient detail for other researchers to replicate the study. Key findings derived from these methods are expected to contribute to the understanding of the phenomenon under investigation, highlighting the significance of the chosen methodologies in achieving reliable and interpretable results.
Results
The results of this study identified a novel bacterial species, *Christensenella hongkongensis*, which is significantly enriched in patients with colorectal cancer (CRC) compared to healthy controls. Using MaAsLin2 analysis on metagenomic sequencing data from three public datasets, seven bacterial species were consistently found to be differentially abundant in CRC patients, with *C. hongkongensis* showing the lowest abundance in healthy individuals. The relative abundance of this species was significantly elevated in CRC patients across all cohorts (P < 0.05), indicating its potential as a biomarker for CRC. Further investigation into the role of *C. hongkongensis* in CRC progression revealed a progressive increase in its abundance from non-advanced adenomas to advanced adenomas and ultimately to carcinoma. Notably, while there were no significant differences in abundance between healthy controls and patients with non-advanced adenomas, a marked increase was observed in advanced adenoma and CRC patients (P < 0.01). Additionally, the prevalence of *C. hongkongensis* was notably higher in CRC patients at the advanced adenoma stage compared to healthy controls. The findings suggest that *C. hongkongensis* may serve as an early fecal biomarker for detecting precursory lesions leading to CRC, particularly in patients with distal CRC, where its abundance was significantly elevated compared to proximal or rectal tumors (P < 0.05).
Discussion
In this study, a comprehensive analysis of fecal metagenomic sequencing data from colorectal cancer (CRC) patients and healthy controls was conducted, revealing significant associations between specific bacterial species and CRC progression. A total of 1,656 samples were analyzed, identifying seven species enriched in CRC patients, with *Christensenella hongkongensis* showing the most pronounced increase in abundance from non-advanced adenomas to advanced CRC. This suggests its potential as a biomarker for early detection and monitoring of disease progression, particularly as its levels correlated positively with TNM staging.
In vitro experiments demonstrated that *C. hongkongensis* and its conditioned medium significantly enhanced the proliferation and migration of CRC cell lines (CaCo-2 and HCT116) while inhibiting apoptosis, indicating a pro-tumorigenic role. Transcriptomic analysis revealed that *C. hongkongensis* activates the Wnt/β-catenin and Hippo signaling pathways, which are critical in CRC development. The findings highlight the pathogenic potential of *C. hongkongensis*, contrasting with the previously recognized probiotic properties of other Christensenella species, and underscore the need for further investigation into its specific mechanisms and metabolites involved in CRC progression.