随着越来越多基于二代测序方法结直肠肿瘤粪便微生物组的研究的推进,越来越多的证据支持结直肠癌(CRC)发生发展与粪便微生物组紊乱之间的相关性。目前已有大量研究发现结直肠癌和腺瘤的粪便和病灶组织微生物紊乱,并鉴定出一些被证实具有致癌性的微生物分类群。然而,尚无研究大规模地对结直肠肿瘤病灶周边组织的微生物组进行统一表征。在本研究中,通过比较不同结直肠肿瘤生境的微生物组特征,重点研究结直肠肿瘤周边组织微生物特征。本研究一共检索到15项已公开研究的16S r RNA数据集,合计2099个样本。在经过统一标准的数据过滤和生物信息处理之后,将分类单元作为特征,利用差异丰富度分析、随机森林分类器、互作网络分析和肠型分析等方法,研究了结直肠癌、结直肠腺瘤(CRA)和健康对照组之间的不同生境微生物组的共性和差异。结果如下:(1)主坐标分析结果表明组织样品组间比粪便样品组间的重心分布距离更远,差异丰富分析表明不同的对比策略的差异分类群之间有不同程度的重叠,这些结果揭示不同肠道生境微生物组成的共性和差异。(2)微生物相互作用网络分析表明CRC和CRA的病灶组织和周边组织的微生物互作网络高度相关,证实了病灶周边组织的微生物群落生态与病灶部位高度相似。(3)结肠癌病灶周边组织的微生物紊乱是独特的且具有预测能力。运用粪便、病灶组织和病灶周边组织样本的“疾病-对照”随机森林模型的AUC分别为80.7%,96.0%和95.8%,相应的结直肠腺瘤模型的AUC分别为69.9%,91.5%和89.5%。尽管存在队列异质性,但在多个队列中可以独立观察到病灶周边组织中的微生物信息可以有效地区分结直肠肿瘤与健康对照。梭杆菌属在肿瘤潜在的发展时序上富集,和正常对照组比较,瘤胃球菌属,、Blautia和Dorea在疾病组中呈现耗竭态势。(4)对结直肠组织样本进行肠型分型发现组织肠型分布除了可以表征样本组情况也可以反映队列信息;和数据来源文章结果一致,本研究也发现一些队列特异的微生物群如乳球菌属在中国特定队列中丰度较高,这些微生物特征可能是解决分类器泛化问题的关键,提示在后续的研究中需要进一步考虑群体因素的影响。总之,本研究明确指出结直肠肿瘤周边组织与病灶组织的微生物群之间存在高度相似性,突出了病灶周边组织中的微生物紊乱现象,扩展了对结直肠肿瘤组织微生物组的了解,并最终阐述病灶周边组织的微生物特征变化可能有助于揭示结直肠肿瘤的发生发展机制和并用于结直肠癌筛查。