摘要
目的： 分析前列腺癌尿液微生态菌群的改变，明确前列腺癌及良性前列腺增生人群尿液微生态菌群的差异，筛选出能够特异性区分前列腺癌的尿液微生态指标。 方法： 本研究为前瞻性研究，研究纳入两组队列，前列腺癌组和良性前列腺增生对照组。前列腺癌组和良性前列腺增生对照组在年龄上严格匹配。前列腺癌组和良性前列腺增生对照组均是来自浙江大学医学院附属第一医院泌尿外科门诊以总前列腺特异抗原(total prostate specific antigen，tPSA)升高待查（前列腺癌可能）入院行经会阴前列腺穿刺活检的患者。经会阴前列腺穿刺前一天取所有患者的尿液，穿刺后依据病理结果进行分组。前列腺癌病理组织切片进行荧光原位杂交，前列腺癌组和良性前列腺增生对照组人群尿液样本通过对16S rRNA V3-V4区靶向扩增和PCR产物纯化后进行二代测序分析尿液微生态菌群情况。利用方差分析比较前列腺癌组和良性前列腺增生对照组之间的尿液优势菌群差异性，筛选前列腺癌相关的特异性尿液菌群;采用Pearson相关性分析，比较前列腺癌组主要差异微生态菌群与临床指标的相关性，建立指标模型，并将指标模型进行受试者工作特征曲线拟合检验分析，计算特异性差异菌群在诊断前列腺癌方面的敏感度和特异度。 结果： 研究共60例患者纳入队列，其中前列腺癌组30例和良性前列腺增生对照组30例。两组患者尿培养均为阴性，尿常规无差异，前列腺癌组的前列腺体积显著小于良性前列腺增生对照组，其余临床状况均无显著差异。通过对比分析前列腺癌组和良性前列腺增生对照组的尿液微生态菌群发现，前列腺癌组尿液微生态菌群的多样性和丰富度与良性前列腺增生对照组相比均无显著统计学差异，并且两组尿液微生态多样性和年龄均不具有显著相关性。前列腺癌组患者尿液菌群结构上与良性前列腺增生对照组有显著差异。通过序列比较分析，在科水平上，与良性前列腺增生对照组相比，前列腺癌组Burkholderiaceae(P＜0.001)，Xanthomonadaceae(P＜0.001),Caulobacteraceae(P＜0.001),Paenibacillaceae(P＜0.001)，Oxalobacteraceae(P=0.03)细菌比例减少，Enterococcaceae(P=0.005)，Enterobacteriaceae(P=0.027),Moraxellaceae(P＜0.001),Sphingomonadaceae(P=0.028),Corynebacteriaceae(P=0.041),Flavobacteriaceae(P=0.004),Comamonadaceae(P=0.047)细菌比例显著增加。前列腺癌组绝大多数差异优势菌群种类都被认为是泌尿生殖系统相关的感染病原体（促炎细菌）。但这些前列腺癌相关尿液差异优势菌群未能发现与前列腺癌术前Gleason评分，术前血清tPSA水平，临床分期存在显著相关性。 通过热图分析，选取能区分前列腺癌组及良性前列腺增生对照组科水平上的差异菌群进行前列腺癌诊断作用的研究，其中选取的微生物菌群分别是Enterococcaceae、Xanthomonadaceae、Enterobacteriaceae、Burkholderiaceae，通过分别对不同微生物菌群的相对含量进行ROC曲线模型拟合，再结合ROC曲线下面积的大小判断其对前列腺癌的诊断效果。对Enterococcaceae及术前血清tPSA进行ROC曲线拟合，Enterococcaceae的ROC曲线下面积(AUC)为0.814，P＜0.001，95％置信区间为0.709-0.920，其对应的灵敏度为0.967，特异度为0.533。对Xanthomonadaceae及术前血清tPSA进行ROC曲线拟合，Xanthomonadaceae的ROC曲线下面积(AUC)为0.957，P＜0.001，95％置信区间为0.906-1.000，其对应的灵敏度为0.900，特异度为0.967。对Enterobacteriaceae及术前血清tPSA进行ROC曲线拟合，Enterobacteriaceae的ROC曲线下面积(AUC)为0.780，P＜0.001，95％置信区间为0.665-0.895，其对应的灵敏度为0.500，特异度为0.967。对Burkholderiaceae及术前血清tPSA进行ROC曲线拟合，Burkholderiaceae的ROC曲线下面积(AUC)为0.981，P＜0.001，95％置信区间为0.954-1.000，其对应的灵敏度为0.933，特异度为0.967。微生物菌群Xanthomonadaceae和Burkholderiaceae对于前列腺癌的诊断准确性较好。 结论： 人类尿液中存在特定的微生态菌群，微生态菌群的失调可能与肿瘤的发生发展相关。与良性前列腺增生人群相比，前列腺癌患者的尿液微生态具有其独特性。前列腺癌患者尿液中普遍存在促炎细菌和病原微生物。其中存在的一些关键功能菌群未来或可作为前列腺癌诊断和治疗的方向。本研究是探讨尿液微生态对前列腺癌诊断价值的前瞻性研究，后续仍需要进一步深入研究。
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