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肠道微生物群已成为结直肠癌（CRC）的重要调节因素，然而，肿瘤基因型如何影响宿主—微生物群相互作用，以及在肿瘤进展全过程中是否始终需要微生物信号，仍不清楚。在本研究中，我们结合基因工程小鼠模型、微生物多组学以及一种与无菌条件兼容的原位移植系统，界定了微生物群在CRC演化不同阶段中的功能性贡献。在多种CRC基因型中，我们鉴定出与肿瘤相关的微生物生态系统状态，其特征在于不同的分类学、功能和代谢构型。 为直接检验其对肿瘤进展的贡献，我们建立了首个可在无菌小鼠中进行长期实验的原位CRC移植平台，从而能够在有无微生物群存在的条件下，对基因完全相同的肿瘤进行并行比较。利用涵盖低级别腺瘤、高级别腺瘤和腺癌状态的类器官，我们发现，对微生物群存在的依赖性在恶性演化过程中逐渐降低。尽管来源于腺瘤的类器官对微生物暴露表现出显著依赖，并且在无菌条件下无法形成肿瘤或其肿瘤建立能力明显受损，但腺癌类器官在无菌宿主和特定病原体阴性（SPF）宿主中均可成功植入并发生转移。出人意料的是，全面的组织学、免疫学和转录组学分析显示，在这两种微生物条件下形成的晚期肿瘤具有高度相似的肿瘤生态系统状态，这表明广泛的免疫或上皮缺陷并非所观察表型的主要解释。 总之，我们的研究结果表明，不同的致癌驱动因素会建立特异性的微生物生态系统状态，并揭示了微生物群在结直肠肿瘤发生过程中具有阶段依赖性的作用。微生物信号在肿瘤进展早期阶段至关重要，并可能促进恶性转化；而晚期肿瘤则逐渐获得不依赖微生物群的生长程序，并日益在周围微生物生态系统上施加基因型特异性的生态学特征。更广泛而言，我们建立了一个用于在癌症中因果性解析肿瘤—微生物群相互作用的通用研究框架。
不同结直肠癌基因型塑造微生物生态系统并揭示阶段特异性的微生物群依赖性 | bioRxiv
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不同结直肠癌基因型塑造微生物生态系统并揭示阶段特异性的微生物群依赖性
Valentina Brunner，Nicholas Bodenstein，Antonio Enrico Zaurito，Miguel Gomes Silva，Frederic Saab，Fabian Springer，Fabio Boniolo，Moritz Jesinghaus，Anantharamanan Rajamani，Aritra Mahapatra，Tanja Groll，Nicole Schmid，Rupert Oellinger，Chen Meng，Sabine Schwamberger，Julius Clemens Fischer，Georg Zeller，Karin Kleigrewe，Katja Steiger，Klaus Neuhaus，Dirk Haller，Roland Rad，Dieter Saur，Markus Tschurtschenthaler
doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.06.736293
Valentina Brunner 1 慕尼黑工业大学； 在 Google Scholar 上查找此作者 在 PubMed 上查找此作者 在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 保留所有权利。未经许可不得再利用。
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发布于 2026 年 7 月 7 日。
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Valentina Brunner，Nicholas Bodenstein，Antonio Enrico Zaurito，Miguel Gomes Silva，Frederic Saab，Fabian Springer，Fabio Boniolo，Moritz Jesinghaus，Anantharamanan Rajamani，Aritra Mahapatra，Tanja Groll，Nicole Schmid，Rupert Oellinger，Chen Meng，Sabine Schwamberger，Julius Clemens Fischer，Georg Zeller，Karin Kleigrewe，Katja Steiger，Klaus Neuhaus，Dirk Haller，Roland Rad，Dieter Saur，Markus Tschurtschenthaler
bioRxiv 2026.07.06.736293； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.06.736293
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不同结直肠癌基因型塑造微生物生态系统并揭示阶段特异性的微生物群依赖性
Valentina Brunner，Nicholas Bodenstein，Antonio Enrico Zaurito，Miguel Gomes Silva，Frederic Saab，Fabian Springer，Fabio Boniolo，Moritz Jesinghaus，Anantharamanan Rajamani，Aritra Mahapatra，Tanja Groll，Nicole Schmid，Rupert Oellinger，Chen Meng，Sabine Schwamberger，Julius Clemens Fischer，Georg Zeller，Karin Kleigrewe，Katja Steiger，Klaus Neuhaus，Dirk Haller，Roland Rad，Dieter Saur，Markus Tschurtschenthaler
bioRxiv 2026.07.06.736293； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.06.736293
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.06.736293v1?rss=1
🏷️ 结直肠癌 肠道微生物群 肿瘤基因型 阶段特异性依赖 无菌小鼠模型 类器官移植