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基于肠道微生物探讨乳癌三阴方干预三阴性乳腺癌的机制研究

王怡

基于肠道微生物探讨乳癌三阴方干预三阴性乳腺癌的机制研究

王怡1
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作者信息

  • 1. 上海中医药大学
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摘要

目的 本研究拟从肠道微生物及代谢物的角度,揭示乳癌三阴方预防三阴性乳腺癌(triplenegativebreastcancer,TNBC)术后复发转移的分子机制,并基于真实世界研究,探索其最佳服用时长,为今后中西医结合治疗TNBC提供依据。 方法 1.基于多中心回顾性队列研究方法,评估2016.11~2019.10接受乳腺癌术后西医标准治疗,包括手术、化疗和/或放疗的早期TNBC患者。以乳癌三阴方为暴露因素,暴露组在西医标准治疗后接受乳癌三阴方治疗,非暴露组接受单纯观察。3年无病生存率(disease-freesurvival,DFS)为主要疗效指标,3年总生存率(overallsurvival,OS)为次要疗效指标。并且以暴露组实际服用时间分为3个亚组,通过倾向性评分的方法,将非暴露组与暴露组按照1∶1比例匹配,评估其3年DFS差异。 2.以生存分析结果为依据,收集暴露组分层后的不同亚组患者,非暴露组患者,新确诊TNBC患者,以及健康志愿者粪便样本,通过16SrRNA测序以及LC-MS技术筛选肠道差异菌属及衍生代谢物。并建立肠道菌群移植(fecalmicrobiotatransplantation,FMT)荷瘤小鼠模型以验证差异菌属与肿瘤生长关系。通过CCK8、克隆实验、Transwell以及划痕实验,评估差异代谢物对TNBC细胞系恶性生物学行为的影响。并将差异代谢物喂食4T1荷瘤小鼠,评估其对肿瘤生长的影响。qPCR、流式细胞术和IHC观察小鼠体内免疫细胞浸润及代谢酶的变化。并通过TCGA数据库,构建异位表达的TNBC细胞系,及与免疫细胞共培养,以验证差异代谢物与肿瘤微环境中免疫细胞分化的关系。最后通过体内干预小鼠模型,验证乳癌三阴方干预肠道菌及衍生代谢物,调节免疫微环境的生物机制。 结果 1.研究共纳入635例早期TNBC患者,其中服用乳癌三阴方共315例,接受观察的患者320例。中位随访时间49.9(6~74)个月。暴露组较非暴露组3年DFS绝对获益5.8%[93.3%vs.87.5%,HR=0.58,95%CI,(0.35~0.95),P=0.03],两组在3年OS上未见明显统计学差异[95.9%vs.93.7%,HR=0.65,95%CI(0.32~1.30),P=0.22]。将暴露组依据实际服用时间分层后,相较非暴露组,乳癌三阴方在服用2年及以上可见生存获益趋势(P<0.05)。经倾向性评分法,将暴露组与非暴露组匹配后,乳癌三阴方实际服用3年及以上,DFS绝对获益11.3%[96.5%vs.85.2%,HR=0.13,95%CI(0.03~0.55),P=0.001]。 2.TNBC患者肠道菌群失调,表现在微生物α和β多样性下降,进一步筛选出Lachnoclostridium菌是疾病相关的特异性属(LDAvalue>3.0,P<0.05),并诱导肠道犬尿氨酸途径激活(kynureninepathway,KP),导致肠道犬尿氨酸(kynurenine,Kyn)含量增加(P<0.05)。相较于新确诊为TNBC患者肠道微生物结构,服用乳癌三阴方3年以上的患者,肠道Lachnoclostridium菌含量显著降低(P<0.05),且肠道Kyn含量及Kyn/Trp比值下降(P<0.05)。进一步通过FMT小鼠模型验证了以Lachnoclostridium为优势的肠道菌在肠道中含量增加可促进小鼠肿瘤的生长(P<0.05)。这个过程与Kyn在肠道内含量增加有关。 3.接着,通过Kyn体内外干预后,验证了Kyn可促进TNBC细胞系的恶性生物学行为(P<0.05),以及体内肿瘤的增长(P<0.05)。当Kyn在肠道内含量增加,可促进吲哚胺2,3-双加氧酶1(indoleamine2,3-dioxygenase1,IDO1)在肿瘤组织中高表达(P<0.01),同时增加肿瘤组织中Tregs细胞浸润,降低CD8+T细胞比例(P<0.05)。芳香烃受体(ArylHydrocarbonReceptor,AhR)作为Kyn配体,在Kyn体外干预TNBC细胞系后,AhR核内蛋白和总蛋白表达增加(P<0.05)。并且TGF-β1的转录可被AhR激活(P<0.05),进一步释放更多的TGF-β炎症因子(P<0.05),促进Na?veCD4+T细胞向Tregs分化。通过乳癌三阴方体内干预AhR过表达4T1小鼠模型,验证了乳癌三阴方通过降低肠道中Lachnoclostridium菌及衍生的Kyn代谢物(P<0.05)。抑制肿瘤KP激活(P<0.01),及Kyn/AhR/TGF-β1通路传导,从而降低Tregs细胞在肿瘤组织中浸润,增加CD8+T细胞浸润比例(P<0.05),抑制肿瘤的生长(P<0.05)。 结论 基于回顾性队列研究证明乳癌三阴方服用3年以上可使TNBC患者3年DFS绝对获益11.3%。这种获益是源于对肠道改善肠道微生态的调整,尤其是显著降低小鼠肠道中Lachnoclostridium菌丰度,有效抑制了肠道微生物参与的犬尿氨酸代谢,以及AhR配体的激活,从而降低下游TGF-β1表达,以及TME中TGF-β炎症因子诱导的Tregs分化,并增加免疫毒性细胞的占比,增强对肿瘤的杀伤作用。

关键词

三阴性乳腺癌/乳癌三阴方/肠道菌群/犬尿氨酸通路/肿瘤微环境

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授予学位

博士

学科专业

中医外科学

导师

刘胜

学位年度

2023

学位授予单位

上海中医药大学

语种

中文

中图分类号

R2
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