乳腺良恶性肿瘤患者肠道菌群的差异性分析

来源 :福建医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kkk00011123
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目的:肠道菌群是指居住在胃肠道中的细菌、真菌、病毒等微生物共同组成的微生物组,它们在正常生理情况下互相制约、互相依存,在体内形成一种动态平衡。近来,肠道微生物组在健康和疾病中的作用越来越引起人们的关注,许多观察和体外研究表明它可能在乳腺癌的发生和发展中起作用。本文通过比较良恶性肿瘤患者的肠道菌群,对肠道菌群与乳腺癌易感性进行相关性分析。方法:纳入2019年1月至2020年12月就诊我院的102名患者,其中19名患者病理证实乳腺良性肿瘤,83名患者病理证实乳腺恶性肿瘤,收集良恶性肿瘤患者粪便标本,分别提取两组粪便样本中的脱氧核糖核酸(Deoxyribo Nucleic Acid,DNA),进行聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)扩增,建立文库,采用Illumina测序平台进行测序,应用QIIME软件进行后续分析。对良恶性肿瘤患者粪便样本间进行α多样性分析、物种组成分析、β多样性分析、功能分析以及差异性分析进行对比。结果:在符合条件的102名患者中,通过对恶性肿瘤组与良性肿瘤组粪便样本中的DNA测序结果分析可得出:良性肿瘤组与恶性肿瘤组在菌群多样性上无显著统计学意义。从主坐标分析(Principal Coordinate Analysis,PCo A)图可以看出,恶性肿瘤组与良性肿瘤组样本在空间位置上交杂在一起,未表达出明显分离开的群聚分布,统计学P值为0.956,提示二者间菌群差异不具有明显统计学意义。进一步进行物种差异分析后发现在良恶性肿瘤组间在属水平上共找到31个差异显著物种:通过Lefse分析提示在良性肿瘤组中存在梭状芽胞菌属(Clostridium)、粪杆菌属(Faecalibacterium)、毛螺菌属(Lachnospira)、Erysipelotrichaceae菌属、Romboutsia菌属、Fusicatenibacter菌属、嗜木质菌属(Xylophilus)、隐秘杆菌属(Arcanobacterium)显著富集;而在恶性肿瘤组中观察到柠檬酸杆菌属(Citrobacter)富集。在进一步使用STAMP软件进行第三层级KEGG功能预测中,我们发现在良恶性肿瘤的差异菌种表现出脂多糖生物合成、细胞运动及分泌、叶酸合成、生物素代谢、孔离子通道、谷胱甘肽代谢、D-精氨酸与D-鸟氨酸代谢、N-聚糖生物合成、三羧酸循环、吲哚生物碱的生物合成等26条通路上具有显著差异。结合临床对可能造成恶性肿瘤间菌群差异的因素——雌激素受体(Estrogen Receptor,ER)水平、孕激素受体(Progesterone Receptor,PR)水平、Ki67状态、组织学分级、HER2状态进行物种差异分析后提示拟杆菌属、拟杆菌科、紫红球菌科、Opitutales、Hydrogenophilus、Hydrogenophilaceae在ER阴性乳腺癌中显著富集;Barnesiellaceae、乳杆菌科、乳杆菌属、与短链脂肪酸合成相关的普雷沃氏菌属、Cloacibacillus、不动菌属、嗜氢菌属、Rhodobacteraceae、嗜氢菌科在PR阴性乳腺癌组富集;Ruminiclostridium、软壁菌门、柔膜菌纲、柔膜菌目、瘤胃菌属、Izimaplasmatales、孢杆菌属、Syntrophomonadaceae、梭菌属在Ki67高表达组(Ki67≥30%)富集;肠杆菌属(enterobacter)、Erysipelotrichaceae菌、Romboutsia菌、Anaerostipes菌、颗粒链菌属(Granulicatella)、肉杆菌科(Carnobacteriaceae)在绝经前乳腺癌组富集;Coriobacteriaceae菌科、柯林斯氏菌属(Collinsella)、Faecalitalea菌属在组织学分级为Ⅲ级乳腺癌组富集;巨球型菌属(Megasphaera)、Barnesiellaceae菌、拟普雷沃菌属(Alloprevotella)、毛螺旋菌科(Lachnospiraceae)、Moraxellaceae菌科、不动菌属(Acinetobacter)、Enorma菌属、Flavonifractor菌属、伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、真杆菌属(Eubacterium)在HER2阳性乳腺癌组富集。结论:分析发现在乳腺良恶性肿瘤患者的粪便肠道菌群分布组间属水平上共找到31个差异显著物种;且有26条不同代谢途径具有显著差异。ER水平、PR水平、Ki67状态、组织学分级、HER2状态都能对恶性肿瘤粪便肠道菌群产生差异菌种造成一定影响;这些差异菌种可能与乳腺癌的发生、发展有着密切联系,并有望成为预后较差乳腺癌治疗的新型靶点。
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