年輕人大腸癌有新線索!「類器官之父」揭腫瘤DNA突變,可能與腸道細菌有關
腸道細菌也可能與大腸癌有關?2025 年《自然(Nature)》研究發現,與這種毒素相關的突變特徵,在年輕大腸直腸癌患者的腫瘤中更常見,為了解早發型大腸癌提供新的研究線索。
腸道裡住著數以兆計的微生物,多數與人體和平共處,有些甚至有助於維持健康。不過,某些細菌也可能產生有害物質,長期影響腸道細胞。台北醫學大學今天邀請荷蘭科學家漢斯‧克萊佛斯(Hans Clevers)來台演講,分享研究團隊如何利用類器官,追查腸道細菌與大腸直腸癌之間的關係。
長期投入腸道幹細胞研究的克萊佛斯,被譽為「類器官之父」。他指出,某些帶有特定基因的大腸桿菌,能夠產生一種名為Colibactin的毒素。這種毒素可能造成DNA損傷,進一步留下特定的突變痕跡。>
腸道細菌如何傷害DNA?科學家用「迷你腸道」找答案
但細菌究竟如何傷害腸道細胞?過去要直接在人體內觀察並不容易。研究團隊於是利用「類器官(Organoid)」技術,在實驗室培養出具有部分腸道結構與功能的迷你模型。
所謂「類器官」,是利用幹細胞或人體組織細胞,在實驗室培養出具有部分器官結構與功能的模型。它不是真正完整的人體器官,卻能讓研究人員直接觀察細胞如何受到藥物、細菌或其他因素影響。
研究人員將能產生Colibactin的大腸桿菌注入腸道類器官,反覆進行細菌暴露、抗生素清除及細胞培養,持續約2~3個月,再利用全基因組定序分析細胞累積的變化。
結果發現,受到這種細菌毒素影響的腸道細胞,出現具有特定模式的DNA突變。他表示,這項研究的重要性在於,科學家不只發現細菌可能傷害DNA,更利用類器官重現這個過程,找出可能辨識細菌影響的突變特徵。
癌細胞也有相似突變,可能是細菌留下的「腳印」
研究團隊進一步比對人類癌症基因資料,發現部分大腸直腸癌腫瘤中,也存在與Colibactin相關的突變特徵。
這代表什麼?可以把DNA突變想像成細胞留下的痕跡。不同因素造成的DNA傷害,有時會留下不同的突變模式,研究人員便能透過這些特徵,反過來追查細胞過去可能受到哪些因素影響。
克萊佛斯的研究顯示,某些腸道細菌產生的毒素,可能參與部分大腸直腸癌的形成過程。不過,大腸癌並非單一因素造成。年齡、遺傳、飲食、生活習慣及環境暴露等,都可能影響罹癌風險。這項發現雖提供新的研究方向,並不代表所有大腸癌都與這種細菌有關。
年輕人大腸癌增加,可能與腸道細菌有關?
值得注意的是,2025年發表於國際期刊《自然》的一項研究,也發現Colibactin與早發型大腸直腸癌之間的關聯。
研究團隊分析來自11個國家、共981名大腸直腸癌患者的腫瘤基因組,發現與Colibactin相關的DNA突變特徵,在40歲以前確診的患者中,出現比例是70歲以上患者的3.3倍。
這項數據並不是說,有這種細菌的人罹患大腸癌的風險增加3.3倍,而是指年輕患者的腫瘤中,更常發現與這種毒素相關的突變特徵。
研究也發現,這類突變可能在腫瘤形成的早期階段就已出現,意味著部分患者可能在年輕時,甚至更早的生命階段,就曾接觸會產生Colibactin的細菌。
不過,研究尚無法證實,這類細菌就是近年年輕人大腸癌增加的主要原因,也無法確定每位患者是在什麼時候接觸細菌。
腸道有這種細菌,就一定會得大腸癌嗎?
「答案是否定的。」克萊佛斯強調,並非所有大腸桿菌都會產生Colibactin。即使腸道中存在能產生這種毒素的細菌,也不代表一定會罹患大腸癌。
此外,他的研究團隊在癌細胞中發現相關突變特徵,也不代表患者目前的腸道裡一定還有這種細菌。因為腸道菌相會隨時間改變,過去接觸過的細菌可能早已消失,但DNA突變仍可能保留下來。
目前也沒有足夠證據建議一般民眾為了預防大腸癌,特別接受Colibactin相關菌種檢測,或自行使用抗生素清除細菌。至於補充益生菌是否能預防這類DNA傷害,目前也缺乏明確的人體臨床證據。
類器官能幫助預防大腸癌?目前仍是研究工具
克萊佛斯此次演講除了分享腸道細菌與DNA突變的研究,也介紹類器官在癌症藥物測試、免疫治療及組織修復等方面的應用。
類器官技術為醫學開闢了探索疾病源頭的新視野,但從研究線索轉化為臨床預防,仍有一段路要走。面對大腸癌年輕化的趨勢,最有效的護身符是:
1. 定期檢測:依據年齡與家族史,定期接受糞便潛血檢查或大腸鏡檢查。
2. 生活作息:維持高纖飲食、規律運動、戒菸與限制飲酒。
3. 警訊覺察:若出現血便、排便習慣持續改變(如長期腹瀉或便秘)、不明原因體重減輕等症狀,應立即就醫檢查,而非等待例行健康檢查。
(本文諮詢專家:荷闌皇家學院院士漢斯‧克萊佛斯)
延伸閱讀: