APP下载

盆腔恶性肿瘤患者放疗后肠道菌群变化与放射性肠炎的相关性研究

2022-07-06朱小月江柯炜陈海娇朱琳张婷刘鹏飞吴群英王坚殷华芳沈卫东

东南大学学报(医学版) 2022年3期
关键词:组间菌群重症

朱小月,江柯炜,陈海娇,朱琳,张婷,刘鹏飞,吴群英,王坚,殷华芳,沈卫东

(1.徐州医科大学,江苏 徐州 221000; 2.徐州医科大学附属江阴临床学院,江苏 江阴 214400)

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取 2020 年 10月至 2021 年 6 月徐州医科大学附属江阴临床学院收治的首次接受放射治疗的17例ⅠB~Ⅳ期盆腔恶性肿瘤患者,其中宫颈癌13例,子宫内膜癌4例。按照放射反应分级标准分为3组:0级(无症状组)患者6例,1级(轻症组)患者5例,≥2级(重症组)患者6例。纳入标准:(1) 组织病理学确诊宫颈癌或子宫内膜癌;(2) 根据《常见妇科恶性肿瘤诊治指南(第 5 版)》接受规范放化治疗[11]。排除标准:(1) 有严重的心、肝、肾等功能障碍;(2) 既往有肠道疾病及代谢性疾病,如直肠肿瘤、溃疡性结肠炎、克隆病等肠道器质性疾病;(3) 严重急慢性感染性疾病;(4) 3级以上骨髓抑制。所有患者均首次接受盆腔放射治疗,单次放射剂量为1.8 Gy,5次·周-1,放疗总剂量40~50 Gy。本研究经医院医学伦理委员会批准,所有操作均征得研究对象或其亲属的知情同意。

1.2 RE诊断分级标准

按照1995年美国放射肿瘤学协作组(Radiation Therapy Oncology Group,RTOG)和欧洲癌症治疗研究组织(European Organzation for Research and Treatment of Cancer,EORTC)[12]标准进行放射反应评级。将RE分为 0~5 级。0 级:无变化;1级:不需药物处理的大便次数增加或习惯的改变,不需止痛药的直肠不适;2级:需抗副交感神经药的腹泻,不需卫生纸的黏液排出或需止痛药的直肠或腹痛;3级:需胃肠外营养支持的腹泻,需卫生纸的出血、腹胀(X线平片证实扩张肠环);4级:急性或亚急性肠梗阻、穿孔、窦管,需输血的出血和需胃肠减压或肠管改道的腹痛或里急后重。

1.3 方法

1.3.1 样本收集 前期临床观察及预实验结果提示,在放疗进程第3周及放疗总剂量在20~30 Gy,患者临床症状及血清学指标动态变化处于峰值平台期。本研究分别在放疗前、放疗第3周采集患者清晨空腹静脉血及粪便各1次。留取粪便标本2 g,使用专用保存管于-80℃冰箱保存。抽取静脉血6 ml,以3 000 r·min-1离心10 min,取上层血清,-80 ℃保存备测。

1.3.2 肠道菌群检测 采用16S rDNA测序及生物统计分析,对粪便样品的基因组DNA进行提取,对微生物 16S rDNA 的高变区进行特异性扩增,根据所扩增的区域特点构建小片段文库,并基于illumina NovaSeq测序平台对文库进行双末端测序。使用QIIME2软件中的DADA2方法进行拼接、去低质量、去嵌合体和降噪,从而获得最终的ASVs(Amplicon Sequence Variants)。随后对得到的有效数据进行序列分析以及物种注释,收集样本物种构成情况。α多样性的评估:Chao1指数表示菌群丰度;Shannon指数、Simpson指数表示菌群多样性。β多样性的评估,采用非加权UniFrac距离NMDS(nonmetric multidimensional scaling)分析。物种差异分析及标志物种的寻找,采用LEfSe(LDAEffect Size)分析及Metastats分析[13]。检测分析由北京诺禾致源科技股份有限公司代理完成。

1.4 统计学处理

2 结 果

2.1 放疗患者临床特征与RE关系

本研究放疗患者年龄、病理类型、临床病理分期、肿块大小、高血压患病率等基线资料比较,差异均无统计学意义(均P>0.05),见表1。

表1 放疗患者临床特征与RE发生关系

2.2 放疗前、放疗第3周血清及粪便中LPS、TN α、I 1β和HMGB1表达水平比较

表2 3组患者血清及粪便炎症因子水平比较 pg·ml-1

2.3 肠道微生物菌群特征与RE严重程度的关系

2.3.1 盆腔恶性肿瘤患者放疗前后肠道菌群α多样性分析 放疗前3组间Chao1指数、Shannon指数、Simpson指数差异均无统计学意义(P>0.05)。与放疗前相比,放疗第3周重症组和轻症组Chao1指数、Shannon指数、Simpson指数均较前下降,差异均有统计学意义(P<0.05),无症状组放疗前后Chao1指数、Shannon指数、Simpson指数差异均无统计学意义(P>0.05)。经协方差分析(以放疗前数据为协变量),3组间放疗第3周Chao1指数、Shannon指数差异有统计学意义(P<0.05),放疗第3周重症组和轻症组Chao1指数低于无症状组,重症组Shannon指数低于无症状组,差异均有统计学意义(P<0.05)。3组间放疗第3周Simpson指数差异无统计学意义(P>0.05)。见图1。

图1 肠道细菌群落α多样性指数对比柱状图

2.3.2 盆腔恶性肿瘤患者放疗前后肠道菌群β多样性分析 采用非加权UniFrac距离NMDS(nonmetric multidimensional scaling)分析,对3组患者肠道细菌群落结构进行β多样性显著性分析,结果示组间差异具有统计学意义。放疗前3组β多样性比较存在较大差异(Stress=0.000 081,图2A);放疗第3周3组间β多样性差异也有所变化(Stress=0.042,图2B)。

A.放疗前;B.放疗第3周。Stress<0.1说明结果可靠图2 放疗前及放疗第3周组间基于非加权UniFrac距离NMDS β多样性分析

2.3.3 肠道微生物之间物种差异分析及标志物种的寻找 寻找组间患者肠道微生物之间丰度差异较大的物种,通过LEfSe分析发现放疗前无症状组Prevotellaceae科、Prevotella属和Prevotella_copri种等丰度较高,轻症组Mitochondria属、Mitochondria科和Erysipelatoclostridium属等丰度较高,重症组Clostridium_methylpentosum_group属和CAG_56属等丰度较高。在经过3周放疗,研究组样本间的微生物差别也有所改变,从LEfSe来看,相比之下重症组丰度更高的物种有Peptostreptococcaceae科、Peptostreptococcales_Tissierellales目和Romboutsia属等。Metastate分析从门、纲、目、科、属、种6个等级层面进一步寻找组间差别显著性较大的物种,在种的水平上发现放疗第3周重症组较轻症组及无症状组均显著上调的物种Nitrospira_japonica(P值分别为0.021、0.003)。较放疗前,重症组患者第3周粪便中bacterium_TG160种显著上调(P=0.006),且明显高于轻症组(P=0.017)。另外,在放疗前患者粪便中发现重症组Castellaniella属显著高于轻症组和无症状组(P值分别为0.021、0.022)。

2.4 相关性分析

表3 肠道菌群α多样性指数与炎症因子的相关性

3 讨 论

猜你喜欢

组间菌群重症
从畜禽粪便菌群入手 降低抗生素残留造成环境风险
A case of conjunctival intraepithelial neoplasia with spheroidal degeneration: a clinicopathological study
优化急诊护理在重症颅脑损伤中的应用
全方位促醒护理在重症脑出血术后昏迷患者中的应用观察
发酵桂闽引象草替代部分日粮对鸡肠道菌群的影响
上海此轮疫情为何重症少
慢速训练法助力体弱人群
优化课堂展示操作 促进有效生成
要背沟,不要“虎背熊腰”
细菌群落的“资源共享”