肠道腺瘤性息肉和结直肠癌患者肠道菌群变化及其差异

索明果，范筱，李英宽，高聪聪，亚冰玉，古岳，李宁

(南阳市第二人民医院 消化内科，河南 南阳 473000)

肠道腺瘤性息肉易发展为结直肠癌，需加强对其病因及相关危险因素的认识，为预防和治疗大肠癌提供帮助[1]。近年来，多项研究表明肠道菌群失调可能与消化系统疾病的发生及发展有关，结直肠癌和癌前病变患者肠道菌群结构显著改变，双歧杆菌、乳杆菌等优势菌群数量减少，肠球菌、肠杆菌等致病菌数量增加[2]。基于此，本研究分析肠道腺瘤性息肉与早期结直肠癌患者肠道菌群的多样性及其差异。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析2018年7月至2019年12月于南阳市第二人民医院接受治疗的110例患者临床资料，根据疾病类型分为A组(50例，肠道腺瘤性息肉)、B组(30例，Ⅰ期、Ⅱ期结直肠癌)、C组(30例，Ⅰ期、Ⅱ期结直肠癌合并肠道腺瘤性息肉)，所有患者均经临床确诊。另选50例健康体检者组成D组作为参照。A组男27例，女23例；年龄42～74岁，平均(58.36±6.13)岁。B组男16例，女14例；年龄44～75岁，平均(58.41±6.08)岁。C组男15例，女15例；年龄45～73岁，平均(58.39±6.02)岁。D组男26例，女24例；年龄42～77岁，平均(58.43±6.16)岁。以上4组性别及年龄分布差异无统计学意义(均P>0.05)。

1.2 入选标准(1)纳入标准：①B组临床初诊为Ⅰ期、Ⅱ期结直肠癌；②未接受过胃肠道手术或放化疗；③临床资料完整。(2)排除标准：①严重感染；② 3个月内接受过抗生素治疗；③合并其他肠道疾病或恶性肿瘤；④存在其他重大疾病史。

1.3 检测方法粪便样本采集：收集新鲜大便，取中间部位作为样本，样本保存液浸润粪便样本，颠倒混匀，密封，-80 ℃保存待检。DNA提取：使用德国Qiagen公司QIAamp DNA Stool Mini Kit试剂盒，获取纯化基因组DNA。聚合酶链反应扩增：以纯化基因组DNA为模板，引物序列为V3-V4，上游引物为5’-CAGCMGCCGCGGTAA-3’，下游引物为5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’。基于16S rDNA高通量测序：Illumina Miseq测序平台(Illumina，San Diego)，纯化洗脱并文库扩增已扩增目的片段，上机测序，分析并转化电信号数据为原始序列(碱基识别)，通过通用引物protocol获取260 nt的PE数据，Fast软件去除碱基(去除标准：PE数据末尾质量值2)。

1.4 评价指标(1)Mothur软件计算多样性指数Chao、shannon。(2)提取丰度最高的序列为代表序列，进行物种分类，评估肠道菌群的结构丰度。

2 结果

2.1 肠道菌群多样性A、B、C组患者Chao指数、shannon指数均低于D组，C组低于A、B组，B组低于A组，差异有统计学意义(均P<0.05)。见表1。

表1 不同人群肠道菌群多样性对比

注：与D组比较，aP<0.05；与A组比较，bP<0.05；与B组比较，cP<0.05。

2.2 门分类水平丰度值C组变形菌门、放线菌门、梭杆菌门水平丰度值高于A、B组，B组高于A组，差异有统计学意义(均P<0.05)。C组厚壁菌门、拟杆菌门水平丰度值低于A、B组，B组低于A组，差异有统计学意义(均P<0.05)。见表2。

表2 患者门分类水平丰度值对比

注：与A组比较，aP<0.05；与B组比较，bP<0.05。

3 讨论

肠道菌群中优势细菌可参与调节与完善生理功能，在调节免疫应答、抵御致病菌侵袭、消化代谢、炎症和细胞增殖中起到重要作用。多项研究显示，肠道微生态变化与结直肠癌、肠道腺瘤性息肉的发生有关，因此分析结直肠癌、肠道腺瘤性息肉患者肠道菌群多样性，筛选出可用于结直肠癌、肠道腺瘤性息肉患者辅助诊断的菌群标志物具有重要意义[3]。

肠道菌群的构成种类多样，新一代测序技术的发展可为研究大规模肠道菌群提供帮助，更好地识别肠道菌群结构，分析肠道菌群的差异[4]。本研究结果显示，A、B、C组患者Chao指数、shannon指数均低于D组，且C组Chao指数、shannon指数低于A、B组，B组低于A组。Chao指数常用于估计群落中物种总数，shannon指数常用于估算样本中微生物多样性，其值越高，表明菌落中微生物多样性越高。肠道菌群的稳定性受食物组成、抗生素使用、某些疾病状态的影响，肠道发生病变后，可导致菌群平衡失调，破坏生物屏障功能，改变肠道构成菌群的多样性特征。本研究结果显示：C组变形菌门、放线菌门、梭杆菌门水平丰度值高于B组、A组，且B组高于A组；C组厚壁菌门、拟杆菌门水平丰度值低于B组、A组，且B组低于A组。厚壁菌门、拟杆菌门属于优势细菌门类，可参与食物或药物代谢，抵御外来病原体侵袭，而变形菌门、放线菌门、梭杆菌门中包含多种病原菌，腐生菌、寄生菌，可诱发疾病[5]。

综上所述，肠道腺瘤性息肉、早期结直肠癌及早期结直肠癌合并肠道腺瘤性息肉患者与健康人群在肠道菌群多样性上存在差异性。在结直肠癌患者中可见厚壁菌门、拟杆菌门数量较少，而变形菌门、放线菌门、梭杆菌门数量较多，可见厚壁菌门、变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、梭杆菌门作为结直肠癌、肠道腺瘤性息肉患者辅助诊断的菌群标志物具有一定价值，其中变形菌门、放线菌门、梭杆菌门可作为肠道腺瘤性息肉癌变预警标志物。