大肠癌患者肠道菌群结构特征及驱动菌种鉴定研究
【摘要】目的 探讨肠道细菌在健康人类、不同病理分期大肠肿瘤患者之间的结构组成差异，分析肠道菌群核心驱动种对大肠肿瘤的发生、进展的影响。方法 采用二代高通量测序，样本来源于常规做肠镜检查患者的粪便，样品分为 4组:肠镜检查健康组、大肠癌1期组、大肠癌2期组、大肠癌3期或4期组。样本经过 DNA 提取后，16SrRNA 基因全长扩增和V3、V4区PCR 扩增，对粪便菌群结构和差异进行比较，分析各样本中细菌的种类和丰度，从生态学角度鉴定大肠癌发展过程核心驱动菌种。结果 与大肠癌患者相比健康对照组的肠道细菌具有较高的多样性，同时大肠癌病理分期后期，多样性显著降低。健康人肠道细菌群落结构与肿瘤患者存在显著差异，不同病理分期患者的肠道细菌群落结构差异不显著。通过相对丰度分析筛选得到8种潜在驱动菌种，与大肠癌病理发展高度相关。结论 肠道菌群的组成变化可能影响大肠癌的发展，比较肠道菌群结构的变化有助于研究大肠癌发展的内部微生态环境。鉴定病理分期发展相关驱动菌种，有利于作为大肠癌早筛微生物标记物，这些细菌与大肠癌的发生发展相关。
近年来，大肠癌在全球发病率快速上升1。肠道菌群作为一个复杂的生态系统，在大肠癌的发生发展过程中发挥着重要作用2。有研究证实，肠道菌群组成结构的改变与大肠癌有关3。例如，来自大肠癌患者的供体肠道菌群已被证明可在无菌小鼠模型中诱导肿瘤发生4。然而，大肠癌发展进程中核心驱动菌种的鉴定，由于核心驱动菌种并不一定是优势菌种，其相对丰度较低，使其与大肠肠癌的关系仍未得到充分的研究。同时先前的致病菌研究集中在单一致病菌单一疾病的模式5，忽略了鉴定多病原菌共同作用导致肠道菌群生态失衡的重要性。随着高通量测序方法的不断进步，为获得肠道菌群的群落组成结构提供了便利。基于此，研究肠道核心驱动菌种与大肠癌发生发展之间的关系，将对肠道菌群核心驱动菌种促进肿瘤发生的未知机制提供更深入的了解。
【关键词】肠道菌群；大肠癌；驱动菌种；高通量测序
