原发性胃癌患者胃肠道菌群分析

目的:对比分析原发性胃癌患者与健康人群的胃肠道菌群结构特点与多样性特征,阐明消化道菌群之间的协同规律,探究原发性胃癌患者的胃肠道微生态与癌变发生的相关性,并寻找可能存在的菌群生物标志物。同时将有可能利用微生态对胃癌患者进行靶向治疗,从而开辟胃癌治疗的新途径。方法:根据纳入排除标准,入组我院初诊确诊且未进行过治疗的原发性胃癌患者5例,及同期健康体检人群5例作为对照组,分别收集其胃黏膜组织和粪便样本,共20个样本。采用细菌16S r DNA基因高通量测序技术,分析和对比10例受试者的胃黏膜和肠道菌群结构与多样性。通过PICRUSt2预测菌群功能基因差异。结果:操作分类单元(Operational taxonomic units OTU)物种多样性分析显示,胃癌患者和正常对照组之间的胃黏膜样本优化序列数量没有统计学差异,但胃癌患者的粪便(WAFB)OTU数明显高于对照组,表明胃癌患者组肠道菌群物种丰富程度大于对照组。ɑ多样性指数间差异分析显示,胃癌患者黏膜(WANM)组、对照组黏膜(ZCNM)、胃癌患者粪便(WAFB)和对照组粪便(ZCFB)组间Dominance、Shannon、Chao1、Simpson、Pielou_e、Observed_otus指标比较均无统计学意义,但基于非加权Unifrac的PCo A和PCA法分析结果显示,胃癌患者胃粘膜和粪便菌群结构存在特征性改变,与对照组差异显著,胃癌组胃粘膜和粪便样本之间物种丰度和构成较为分散,而对照组之间的关系则更近。样本物种丰度分析显示,胃菌群以厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacte确认细节roidetes)、弯曲杆菌门(Campylobacter)、放线菌门(Actinobacteria)和梭杆菌门(Fusobacteria)为主。肠道菌群中以厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actin此网站obacteria)、变形杆菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为主。线性判别效应分析(Lef Se)结果显示,在细菌分类的门水平上,胃癌患者黏膜(WANM)组拟杆菌门(Bacteroidetes)、梭杆菌门(Fusobacteria)丰度降低,而厚壁菌门(Firmicutes)、弯曲杆菌门(Campylobacter)丰度增加。胃癌患者粪便(WAFB)组厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)丰度降低,而变形杆菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、弯曲杆菌门(Campylobacter)丰度增加。在属水平上,胃癌组与健康组肠道菌群组成不同。与健康对照组相比,胃癌组普氏菌属(Prevotella)明显降低,而乳酸杆菌属(Lactobacillus)、埃希氏菌-志贺氏菌属(Escherichia-Shigella)和硝化螺旋菌属(Nitrospira)则明显富集。另外,5例胃癌黏膜样本中有4例检出幽门螺杆菌(Helicobacter pylori),分别占比56.356%、5.986%、2.710%、16.646%;5例胃癌粪便样本中有3例检出幽门螺杆菌(Helicobacter pylori),分别占比2.biopsy site identification476%、2.850%、0.259%。PICRUSt2功能基因预测结果显示,胃癌组与对照组间菌群的代谢存在差异。结论:1、本地区胃癌患者胃肠道菌群多样性和结构发生了特征性改变。2、在门水平上,无论是胃黏膜菌群,还是肠道菌群,拟杆菌门和变形杆菌门为具有显著差异的标志性菌群。在属水平上,胃癌组与健康组肠道菌群组成不同,胃癌患者组乳酸杆菌属、大肠埃希菌-志贺菌属(Escherichia-Shigella)和硝化螺旋菌属丰度显著增高,而普氏菌属和拟杆菌属(Bacteroides)等益生菌则显著降低。3、同时研究胃癌患者胃黏膜和粪便肠道菌群的组成特征,将可能更有助于探索胃癌的肠道菌群诊断标志物。4、乳酸杆菌属、大肠埃希菌-志贺菌属(Escherichia-Shigella)可能作为本地区胃癌患者潜在的生物标志物,为胃癌的诊疗提供新的视野。