摘要
第一部分消化道肿瘤患者的粪便菌群分析及菌群与疗效和预后的相关性研究 [研究背景和目的]消化道肿瘤在我国的发病率及死亡率均较高，其发生发展涉及多因素。人体肠道内的微生物共同参与了人体的代谢、免疫调节等基本生理活动。有研究提示，肠道菌群也与肿瘤等疾病的发生发展有关，部分种属的细菌，和抗肿瘤治疗的疗效及不良反应存在显著关联。目前在中国人群中，缺乏基于消化道肿瘤与肠道菌群相关性探索的前瞻性研究，且上消化道肿瘤的菌群研究均局限于食道及胃内菌群样本。本研究旨在探索食管癌、胃癌、结直肠癌患者和健康人群粪便菌群之间的差异;并分析菌群与抗肿瘤治疗疗效和不良反应的相关性;寻找有疗效预测价值的微生物标记物。 [研究方法]本研究采用前瞻性、顺序入组的方法纳入拟接受化疗或免疫治疗的局部晚期或转移性食管癌、胃癌、结直肠癌患者;纳入健康人群作为对照;收集临床信息。肿瘤患者分别在治疗前及第1次病情评估时(6-8周)留取粪便标本;治疗前留取外周血标本检测炎性指标、全血细胞及淋巴细胞分析等。健康人留取粪便标本1次。采用16SrRNA测序方法分析粪便菌群的组成及丰度差异，将测序数据应用FLASH、USEARCH软件处理，并与数据库Greengene比对进行物种注释。应用R语言进行菌群分析，应用PICRUSt软件进行功能预测，并应用统计学方法比较组间差异。 [研究结果]本研究自2018年4月至2020年4月期间共入组我院消化道肿瘤患者130例。食道癌40例，胃癌46例，结直肠癌44例。中位随访时间11个月。16SrRNA测序法共检测到粪便中15个门水平的细菌。(1)在肿瘤患者基线与对照组人群的粪便菌群分析中，厚壁菌门的普拉梭菌及梭状梭菌、放线菌门的青春双歧杆菌在3个不同肿瘤组内的丰度均显著低于对照组(P＜0.05，FDR＜0.05)。布劳特氏菌和罗斯特菌的丰度在胃癌及结直肠癌组较对照组显著下降(P＜0.05，FDR＜0.05)。白痢丁酸球菌的丰度在食管癌及胃癌组较对照组显著下降(P＜0.05，FDR＜0.05)。脆弱拟杆菌、嗜粘蛋白-艾克曼菌、哈氏梭菌、Alistipesfinegoldii在不同肿瘤组丰度显著高于对照组(P＜0.05，FDR＜0.05)。肿瘤组与对照组人群的粪便菌群在功能代谢、细胞生物学功能等方面均存在显著差异(P＜0.05，FDR＜0.05)。(2)在化疗疗效PR的肿瘤患者粪便中，普通拟杆菌丰度在食管癌组有较SD组增高的趋势(P＜0.05，FDR＞0.05)。免疫治疗疗效为PR的2例患者的粪便菌群中，普拉梭菌的平均丰度是SD患者组的2倍;普通拟杆菌的平均丰度是SD患者组的4倍。疗效为PD的患者化疗后Roseburiafaecis的丰度较治疗前下降显著，而治疗有效(SD+PR)的患者R.faecis的丰度则更多表现为上升或小幅度下降，差异有统计学意义(p=0.024)。食管癌组疗效为PD的患者化疗后r.faecis丰度的下降幅度较大，而PR组丰度以上升为主，有统计学差异(p=0.019)。治疗后R.faecis丰度增高越显著，化疗有效可能性越大(ROC:敏感性85.7％;特异性76.1％)。治疗后R.faecis丰度增高组与丰度减低组的患者，PFS未见显著差异。(3)3-4级化疗相关不良反应的患者粪便中有更多的普通拟杆菌、大肠杆菌;严重免疫相关不良反应的患者粪便中普通拟杆菌丰度随治疗进行性增高。 [研究结论]食管癌、胃癌患者与结直肠癌患者有相似的以产丁酸盐菌种显著消耗为主的粪便菌群特征。部分差异菌群的基线丰度及治疗后丰度变化在应用于食管癌、胃癌和结直肠癌化疗的疗效预测方面可能具有潜在的临床意义;化疗后若出现Roseburiafaecis丰度增高，治疗有效的可能性增大。
NETL