非小細(xì)胞肺癌患者化療前后腸道微生態(tài)菌群多樣性變化及其與預(yù)后的相關(guān)性

印滇， 楊莉， 王以浪， 曹莉莉

(南通市第一人民醫(yī)院 & 南通大學(xué)第二附屬醫(yī)院 腫瘤科， 江蘇 南通 226001)

非小細(xì)胞肺癌(non-small celllung cancer,NSCLC)是肺癌的一種類型，多發(fā)于老年人，嚴(yán)重威脅著患者的生命健康和安全，研究NSCLC的預(yù)后相關(guān)因素具有重要的臨床意義[1-3]。腸道微生態(tài)菌群是人體內(nèi)最復(fù)雜的微生物系統(tǒng)，參與機(jī)體物質(zhì)代謝過程，腸道菌群失調(diào)可能導(dǎo)致疾病的發(fā)生[4-6]。研究發(fā)現(xiàn)[7]，腸道菌群可能影響部分惡性腫瘤的發(fā)病，與腫瘤關(guān)系密切，當(dāng)腸道菌群失調(diào)時(shí)，腸道對(duì)致病菌、條件致病菌的拮抗作用減弱，導(dǎo)致致病菌數(shù)量、種類增加以及構(gòu)成比變化，使腸道黏膜出現(xiàn)炎癥與損傷，促使化療引起的消化道上皮杯狀細(xì)胞進(jìn)一步減少、腸道菌群營(yíng)養(yǎng)失衡引發(fā)異常修復(fù)，最終可致胃腸道腫瘤形成[8]。產(chǎn)丁酸菌作為腸道內(nèi)菌群的一種，報(bào)道認(rèn)為產(chǎn)生的丁酸鹽可進(jìn)入腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)影響腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中有一定作用[9]，研究發(fā)現(xiàn)肺癌患者的腸道產(chǎn)丁酸菌明顯少于健康人群[10]。關(guān)于腸道菌群的多樣性變化對(duì)化療患者的預(yù)后影響較少有相關(guān)報(bào)道，本研究旨在探討腸道微生態(tài)菌群多樣性變化與NSCLC患者化療預(yù)后的相關(guān)性，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年5月—2019年5月確診的NSCLC患者40例。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)病理檢查確診為NSCLC；首次進(jìn)行化療，方案為順鉑、培美曲塞聯(lián)合化療；所有患者腸道微生態(tài)菌群標(biāo)本采集前均未接受過手術(shù)或放化療治療；所有患者因基因不匹配或經(jīng)濟(jì)等原因未選擇免疫治療或靶向治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并冠心病、糖尿病、高血壓等疾??；(2)合并消化系統(tǒng)手術(shù)史；(3)合并細(xì)菌性肺炎、膽囊炎、胃腸炎等感染性疾??；(4)入組前21 d內(nèi)使用抗生素、腸道微生態(tài)制劑、口服通便藥等。40例NSCLC患者，男25例、女15例，年齡47～75歲、平均(60.16±14.23)歲；病理類型，腺癌21例、鱗癌13例、鱗腺癌6例；臨床分期，Ⅰ期22例、Ⅱ期15例、Ⅲ期3例。另選擇同時(shí)期健康體檢者40例為對(duì)照組，男23例、女17例，年齡49～76歲、平均(62.05±15.27)歲，均排除惡性腫瘤、高血壓、糖尿病、冠心病以及血脂異常者。

1.2 方法

1.2.1治療方法 所有患者采取培美曲塞聯(lián)合順鉑的化療方案：化療前1 d開始口服地塞米松，4 mg/次，2次/d，連續(xù)3 d；化療當(dāng)天予以生理鹽水100 mL+培美曲塞(500 mg/m2)靜滴，10 min以上，5%葡萄糖溶液500 mL+順鉑(75 mg/m2)靜滴4 h；3周為1個(gè)療程。

1.2.2檢測(cè)方法 對(duì)照組采集新鮮糞便1次，NSCLC患者采集新鮮糞便兩次(化療前1 d和化療后第3 天各1次)，糞便分別置入采集管中[含有脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)穩(wěn)定劑]，分裝至EP管中，保存于-80 ℃的冰箱中備用；提取所有樣本菌群DNA，進(jìn)行定量聚合酶鏈反應(yīng)(quantitative PCR,Q-PCR)檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)分析腸道中微生物的種類以及相對(duì)豐度，記錄微生物多樣性。檢測(cè)產(chǎn)丁酸菌(普拉梭菌、Atopobiumcluster-specificprimes、柔嫩梭菌、Roseburiaspp. andE.rectale、梭菌組1、ClusterⅣRuminococcusspp、ClostridialclusterⅩⅣa、直腸真桿菌)表達(dá)水平，因數(shù)據(jù)差異過大本研究取對(duì)數(shù)值進(jìn)行比較。

1.3 觀察指標(biāo)

(1)比較NSCLC組與對(duì)照組腸道產(chǎn)丁酸菌差異。(2)比較NSCLC患者化療前后腸道產(chǎn)丁酸菌差異。(3)比較NSCLC患者化療前后腸道菌群的豐富度(R=s，s為物種數(shù)目)、多樣性指數(shù)[D=1-Σ(ni/N)2，Σ上面是S,Σ下面是i=1，S為物種數(shù)目，ni表示第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù)，N為所有物種的個(gè)體總數(shù)]。(4)開始化療后隨訪1年，記錄患者生存情況，分析化療前后腸道菌群的豐富度、多樣性指數(shù)變化與預(yù)后的相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 一般資料

納入符合研究標(biāo)準(zhǔn)的NSCLC患者45例，因化療不耐受或其他原因中途退出研究5例，實(shí)際完成入組40例。NSCLC組與對(duì)照組一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 NSCLC組與對(duì)照組一般資料比較Tab.1 Comparison of general data between NSCLC group and control group

2.2 腸道產(chǎn)丁酸菌表達(dá)水平

NSCLC組患者糞便中普拉梭菌、Atopobiumcluster-specificprimes、柔嫩梭菌、Roseburiaspp.andE.rectale、梭菌組1、ClusterⅣRuminococcusspp、ClostridialclusterⅩⅣa、直腸真桿菌表達(dá)均低于對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組受試者的腸道產(chǎn)丁酸菌表達(dá)水平比較Tab.2 Expression level of intestinal butyrate-produced

2.3 NSCLC患者化療前后腸道產(chǎn)丁酸菌表達(dá)水平比較

化療后，NSCLC組患者糞便中普拉梭菌、Atopobiumcluster-specificprimes、柔嫩梭菌、Roseburiaspp.andE.rectale、梭菌組1、ClusterⅣRuminococcusspp、ClostridialclusterⅩⅣa、直腸真桿菌的表達(dá)均低于化療前(P<0.05)。見表3。

表3 NSCLC組患者化療前后腸道產(chǎn)丁酸菌表達(dá)水平比較Tab.3 Expression of intestinal butyrate-produced bacteria in patients with NSCLC before and

2.4 NSCLC患者化療前后腸道菌群豐富度、多樣性指數(shù)

NSCLC患者化療后腸道菌群豐富度、多樣性指數(shù)低于化療前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

表4 NSCLC患者化療前后腸道菌群豐富度及多樣性指數(shù)Tab.4 Changes of intestinal flora in patients with NSCLC before and after

2.5 NSCLC患者腸道菌群變化與預(yù)后的相關(guān)性

化療后1年隨訪，12例患者死亡，28例患者存活。豐富度和多樣性指數(shù)降低的患者1年后死亡的比例更大Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，化療前后腸道菌群的豐富度和多樣性指數(shù)變化與預(yù)后有相關(guān)性(r=0.214、0.302，P<0.05)。見表5。

表5 NSCLC患者腸道菌群變化與預(yù)后的相關(guān)性Tab.5 Correlation between intestinal flora changes and prognosis in patients with NSCLC

3 討論

腸道菌群主要通過代謝、營(yíng)養(yǎng)吸收、參與免疫應(yīng)答等機(jī)制參與調(diào)節(jié)機(jī)體平衡，在人體健康狀態(tài)下處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，但機(jī)體處于中毒或受到其他惡性環(huán)境刺激時(shí)，可引起菌群失調(diào)，進(jìn)而使人體的代謝及免疫平衡紊亂[11-13]。產(chǎn)丁酸菌作為一種益生菌，其作用是抑制有害細(xì)菌生長(zhǎng)、促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收以及協(xié)同乳酸桿菌改善腸道功能[14-15]。產(chǎn)丁酸菌在組蛋白的乙?；腿ヒ阴；M(jìn)程中的發(fā)揮重要作用，可通過腸道內(nèi)的代謝產(chǎn)物丁酸調(diào)控去乙?；富钚?，進(jìn)而對(duì)細(xì)胞周期、基因轉(zhuǎn)錄、DNA復(fù)制等生理過程產(chǎn)生影響[16-17]。此外，丁酸可通過下調(diào)結(jié)腸癌細(xì)胞的癌基因表達(dá)抑制細(xì)胞增生，也可下調(diào)環(huán)氧化酶表達(dá)來抑制腸微血管生成，提示腸道產(chǎn)丁酸菌有抑制腫瘤生長(zhǎng)的作用[18-19]。

本研究對(duì)NSCLC患者和健康人的腸道產(chǎn)丁酸菌表達(dá)情況進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果顯示，NSCLC組普拉梭菌、Atopobiumcluster-specificprimes、柔嫩梭菌、Roseburiaspp.andE.rectale、梭菌組1、ClusterⅣRuminococcusspp、ClostridialclusterⅩⅣa、直腸真桿菌表達(dá)低于對(duì)照組，表明NSCLC患者存在腸道菌群紊亂?；熓侵委烴SCLC的主要手段之一，但藥物在治療過程中會(huì)損傷機(jī)體正常的組織機(jī)構(gòu)，因此患者發(fā)生院內(nèi)感染、骨髓抑制等并發(fā)癥的概率較高，不利于預(yù)后[20-21]。本研究對(duì)患者化療前后腸道菌群的變化進(jìn)行了探討，發(fā)現(xiàn)NSCLC患者化療后普拉梭菌、Atopobiumcluster-specificprimes、柔嫩梭菌、Roseburiaspp.andE.rectale、梭菌組1、ClusterⅣRuminococcusspp、ClostridialclusterⅩⅣa、直腸真桿菌表達(dá)低于化療前，說明化療可能加重腸道菌群失衡，下調(diào)患者腸道產(chǎn)丁酸菌表達(dá)水平，患者并發(fā)感染的概率增加，不利于預(yù)后。

腸道菌群種類較多，豐富度、多樣性指數(shù)是評(píng)價(jià)腸道菌群總體情況的有效指標(biāo)。陳曉慧等[22]研究認(rèn)為，肺癌患者鉑類藥物化療后腸道菌群的豐富度和多樣性下降，菌群構(gòu)成發(fā)生改變，益生菌減少而條件致病菌增加。本研究結(jié)果顯示，NSCLC患者化療后腸道菌群豐富度、多樣性指數(shù)低于化療前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；40例患者中，17例患者出現(xiàn)腸道菌群種類豐富度、多樣性指數(shù)降低，其余患者升高，且豐富度和多樣性指數(shù)降低的患者1年后死亡的幾率更大，證明化療前后腸道菌群的豐富度和多樣性指數(shù)變化與預(yù)后有相關(guān)性。分析原因認(rèn)為，人體腸道菌群平衡被破壞后，條件致病菌增加而益生菌減少，可能引起感染等并發(fā)癥，從而導(dǎo)致預(yù)后不佳；產(chǎn)丁酸菌等益生菌有抑制腫瘤血管生成的作用，有利于改善患者預(yù)后[23-24]。因此臨床上需密切關(guān)注NSCLC患者化療過程中的腸道菌群變化，發(fā)現(xiàn)多樣性出現(xiàn)不良改變時(shí)可考慮予以益生菌干預(yù)，輔助增強(qiáng)化療效果。

綜上所述，NSCLC患者腸道產(chǎn)丁酸菌產(chǎn)生減少，經(jīng)化療治療后會(huì)進(jìn)一步減少，而腸道菌群的豐富度和多樣性指數(shù)降低不利于患者預(yù)后，因此在NSCLC患者化療過程中應(yīng)密切關(guān)注其腸道菌群變化，可適當(dāng)?shù)挠枰砸嫔深A(yù)以改善預(yù)后。