喉鳞状细胞癌（LSCC）是全球范围内头颈部常见的恶性肿瘤之一，尽管喉功能保留治疗（如部分喉切除术、放疗和化疗）在提高患者生存质量方面取得了进展，但术后复发仍然是临床面临的主要挑战。近年来，微生物群落在肿瘤发生、发展和预后中的作用逐渐受到关注，但关于其在LSCC复发中的具体机制和预测价值的研究仍较为有限。本研究通过多中心合作，首次系统分析了LSCC复发与非复发患者微生物群落的差异，并构建了基于特定菌属的预后评分模型，为LSCC的个体化治疗和复发监测提供了新的科学依据。

研究团队从中国三家医院收集了183例接受喉功能保留治疗的LSCC患者的240份福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织样本，分为发现队列（123例）和多中心验证队列（60例）。通过16S rRNA基因测序技术，对样本中的微生物群落进行了全面分析。结果显示，复发组（RC）和非复发组（NR）的微生物群落结构和多样性存在显著差异。在复发组中，梭杆菌属（Fusobacterium）和火神菌属（Vulcanibacterium）的丰度显著升高，而沙雷菌属（Serratia）和拉乌尔菌属（Raoultella）的丰度则显著降低。进一步的功能分析表明，复发组中与Wnt信号通路和色氨酸代谢相关的微生物功能通路显著富集，提示这些微生物可能通过调控宿主的代谢和免疫微环境促进肿瘤复发。

图1 | LSCC复发中独特的微生物谱

值得注意的是，喉功能保留治疗并未显著改变复发患者的微生物群落组成或多样性，这表明单纯的手术或放疗可能无法有效清除与复发相关的促癌微生物。这一发现为临床干预提供了重要启示：未来可能需要结合抗生素、益生菌或噬菌体等辅助手段，靶向调控肿瘤相关微生物群落，以降低复发风险。

图2 | 喉功能保留治疗未能改变LSCC复发的微生物谱

基于上述发现，研究团队利用随机森林算法构建了微生物预测模型。结果显示，梭杆菌属和沙雷菌属的组合对LSCC复发的预测效能最高，曲线下面积（AUC）达到98%，显著优于传统的TNM分期系统（AUC为78.48%）。此外，通过定量PCR验证，研究团队进一步开发了“沙雷菌-梭杆菌预后评分模型”（SF模型）。该模型将患者分为高风险组（低沙雷菌和高梭杆菌水平）和低风险组，高风险组患者的无病生存期（DFS）显著短于低风险组（P < 0.0001）。在多中心验证队列中，SF模型同样表现出稳定的预测能力，进一步证实了其临床适用性。

图3 | 鉴定与LSCC复发相关的关键微生物属

讨论部分深入探讨了梭杆菌属和沙雷菌属在LSCC复发中的潜在作用机制。梭杆菌属（尤其是具核梭杆菌Fusobacterium nucleatum）可能通过激活Wnt信号通路、抑制DNA错配修复和调控嘌呤代谢等途径促进肿瘤进展；而沙雷菌属则可能通过其代谢产物（如灵菌红素）发挥抗肿瘤作用。这两种菌属的平衡失调可能是LSCC复发的重要驱动因素。此外，研究还提出了通过微生物干预（如靶向清除梭杆菌属或补充沙雷菌属）改善患者预后的潜在策略。

图4 | 鉴定与LSCC复发相关的微生物预测模型

尽管本研究在多中心设计和模型验证方面具有显著优势，但仍存在一定局限性。例如，样本主要来自中国人群，结论是否适用于其他种族或地区尚需进一步验证。此外，微生物群落的动态变化及其与宿主互作的分子机制仍需更深入的探索。

图5 | 建立和验证沙雷菌-梭杆菌预后评分模型

综上所述，本研究首次揭示了微生物群落在LSCC复发中的关键作用，并建立了基于微生物标志物的预后预测模型。SF模型不仅为LSCC患者的复发风险分层提供了可靠工具，还为开发新型微生物靶向治疗策略奠定了理论基础。未来研究可通过扩大样本量和开展前瞻性临床试验，进一步优化模型的临床应用价值。

原始出处：

Hsueh, C.-Y., Yuan, X., Huang, H. et al. Exploiting the prognostic value of microbial communities in predicting recurrence of laryngeal carcinoma: a multicenter case-control study. npj Biofilms and Microbiomes 11, 159 (2025). https://doi.org/10.1038/s41522-025-00789-5

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