孟德尔随机化分析揭示放疗中免疫细胞特征与口腔微生物群在鼻咽癌中的因果关联

　　本研究针对鼻咽癌(NPC)放疗中口腔黏膜损伤的防治难题，通过整合临床队列分析与孟德尔随机化(MR)方法，揭示了口腔微生物群α多样性（Chao1、PD、Faith's PD指数）与黏膜损伤严重程度（RTOG分级）的显著负相关，并发现放线菌门(Actinobacteria)和梭杆菌门(Fusobacteria)等菌群的异常富集。同时通过GWAS数据鉴定出CD28+CD8+T细胞的保护性作用及CD24+CD27+B细胞的风险关联，为通过微生物调控预防放疗并发症提供了新方向。

　　

鼻咽癌作为头颈部常见恶性肿瘤，全球患者数量已超百万且呈逐年上升趋势。尽管放疗是其核心治疗手段，但高达90%以上患者会出现急性口腔黏膜反应，表现为口干、咽痛、溃疡及吞咽困难等症状，严重时可能进展为口腔感染并影响治疗效果。更棘手的是，严重黏膜损伤常导致放疗中断，进而增加肿瘤复发风险。近年来研究发现，口腔微生物群失衡可能与黏膜损伤密切相关——放疗会损伤唾液腺功能，削弱黏膜屏障，导致有益菌减少而致病菌过度增殖，形成炎症与组织损伤的恶性循环。然而，传统观察性研究难以确定微生物变化与损伤间的因果关系，且宿主免疫特征如何影响这一过程仍不明确。

为系统解析这一问题，研究人员开展了一项整合临床队列与遗传学分析的研究。他们招募了40例接受放疗的鼻咽癌患者及其40名健康家属作为对照，采集咽拭子样本进行16S rRNA测序，并通过OTU（操作分类单元）聚类分析微生物组成。同时利用英国生物样本库（UK Biobank）的GWAS（全基因组关联研究）数据，对731种免疫表型（包括绝对/相对细胞计数、表面抗原表达等）与头颈部鳞癌（HNSCC）风险进行孟德尔随机化（MR）分析，以基因变异为工具变量推断因果关联。

关键技术方法包括：1) 基于RTOG分级标准对口腔黏膜损伤进行严重程度分层；2) 16S rRNA测序与OTU聚类分析（97%相似度）获取微生物丰度表；3) 从公开GWAS数据库（如IEU OpenGWAS）获取免疫细胞特征与HNSCC的汇总统计数据；4) 采用逆方差加权（IVW）、MR-Egger等多种MR分析方法验证因果效应。

研究结果首先通过孟德尔随机化揭示了免疫细胞与HNSCC的因果链条：

• •

  特定免疫细胞性状影响HNSCC风险：MR分析发现CD28⁺CD8⁺T细胞可能具有保护作用（OR=0.999），而CD24⁺CD27⁺B细胞则显示风险关联（OR=1.001）。髓系树突状细胞计数未呈现显著关联。

  
  
• •

  鼻咽癌患者口腔微生物多样性显著降低：与健康对照组相比，患者组的Chao1、PD和Faith's PD指数均显著下降（P<0.05），表明α多样性降低。

  
• •

  损伤严重程度与微生物组成变化直接相关：重度损伤患者（RTOG III-IV）的OTU总数（1157）显著低于轻度损伤者（2597），且共有OTU仅533个。菌群相对丰度分析显示，重度损伤患者放线菌门、厚壁菌门（Firmicutes）和梭杆菌门丰度升高，而拟杆菌门（Bacteroidetes）、Patescibacteria和螺旋体门（Spirochaetes）降低。

  
  
• •

  微生物多样性随损伤程度加剧而下降：重度损伤患者的Chao1、PD和Faith's PD指数进一步降低（P<0.05），证实损伤严重程度与菌群失衡呈正相关。

  

讨论部分指出，口腔黏膜损伤是头颈部放疗中最主要的剂量限制性毒性，而本研究首次通过MR方法证实免疫细胞特征（如CD28⁺CD8⁺T细胞）与HNSCC风险存在因果关联，同时通过临床队列验证了口腔微生物多样性与黏膜损伤程度的直接相关性。梭杆菌门和放线菌门的富集可能与口腔感染性疾病进展相关，而Patescibacteria的减少可能削弱微生态净化能力。这些发现为未来通过调控口腔微生物群预防放疗相关黏膜损伤提供了理论依据，例如开发靶向益生菌干预或免疫调节策略。研究的局限性包括样本量较小和横断面设计，未来需扩大队列并开展纵向研究以验证因果机制。该成果发表于《Discover Oncology》，为鼻咽癌放疗并发症的精准防治开辟了新途径。