老年与中青年食管鳞癌患者食管菌群的宏基因组学对比研究

摘要：

目的:探讨老年与中青年食管鳞癌（esophageal squamous cell carcinoma， ESCC）患者食管组织的菌群特征及差异，以助于研究老年ESCC患者潜在的生物标志物。方法:采用回顾性研究，选取2018年7月至2019年7月在湖北省十堰市太和医院确诊的72例ESCC患者，其中老年组49例（≥60岁，男性40例，女性9例），中青年组23例（<60岁，男性21例，女性2例），以同期消化内镜中心20名胃镜检查无异常的健康体检者作为对照组（年龄范围35~78岁，中位年龄57岁，男性16名，女性4名）。收集ESCC患者病变食管组织和健康对照组中段食管组织、提取基因组DNA，对细菌16SrRNA基因序列V4高变区扩增，采用Illumina HiSeq测序技术，对比分析老年和中青年ESCC患者菌群特点。采用QIIME和Rstudio软件分析序列数据，统计学方法采用非参数Kruskal-Wallis检验或Wilcoxon秩和检验。结果:两组患者菌群Shannon指数［5.17（4.53，5.95）比4.79（3.74，5.97）］、Simpson指数［0.94（0.91，0.96）比0.92（0.83，0.96）］和Chao1 ［343.55（259.76，570.59）比329.16（268.88，648.00）］指数相似，差异无统计学意义（
Z=-0.791、-1.057、-0.380，均
P>0.05）；Beta多样性老年组与中青年组亦无明显差异（PC1=19.14%、PC2=6.95%，
PPC1=0.67、
PPC2=0.42）。在门水平，中青年组丰度前五的菌门依次为厚壁菌门（
Firmicutes）、拟杆菌门（
Bacteroidetes）、变形菌门（
Proteobacteria）、放线菌门（
Actinobacteria）和梭杆菌门（
Fusobacteria），老年组患者丰度最高的五个门分别是厚壁菌门（
Firmicutes）、拟杆菌门（
Bacteroidetes）、变形菌门（
Proteobacteria）、梭杆菌门（
Fusobacteria）和放线菌门（
Actinobacteria）；两组差异显著的是梭杆菌门（
Fusobacteria）（
Q=0.596，
P<0.05）。在属水平，中青年组丰度前五的菌属依次为：普雷沃菌属（
Prevotella）、拟杆菌属（
Bacteroides）、链球菌属（
Streptococcus）、月形单胞菌属（
Selenomonas）和韦荣球菌属（
Veillonella）；而老年组丰度前五的分别是普雷沃菌属（
Prevotella）、拟杆菌属（
Bacteroides）、链球菌属（
Streptococcus）、月形单胞菌属（
Selenomonas）和嗜血杆菌属（
Haemophilus），两组有显著差异的为梭杆菌属（
Fusobacterium）（
Q=0.938，
P<0.05）。基于未观测状态重建的群落系统发育研究（PICRUSt）功能预测，老年组患者氨酰tRNA生物合成（
Aminoacyl.tRNA.biosynthesis）、核苷酸切除修复（
Nucleotide.excision.repair）、核糖核酸聚合酶（
RNA.polymerase）、核糖体（
Ribosome）、克拉维酸生物合成（
Clavulanic.acid.biosynthesis）、光合作用（
Photosynthesis）和光合作用蛋白（
Photosynthesis.proteins）丰度较中青年组降低（均
Q=0.734，
P<0.05）。
结论:老年ESCC患者食管菌群与中青年患者的Alpha多样性和Beta多样性无明显差异，但老年患者梭菌属菌群丰度增高。

关键词：食管鳞状细胞癌、老年患者、食管菌群、16s rRNA、高通量测序

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资助基金：湖北省教育厅科研项目B2013107;太和医院重大精准医学研究项目2016JD02;太和医院院级课题2019JJXM032，2020JJXM032;Scientific Research Project of Hubei Provincial Department of EducationB2013107;The 2016 Joint Diagnostic Medicine Research Project of Taihe Hospital2016JD02;The Foundation of Taihe Hospital2019JJXM032, 2020JJXM032

在线出版日期：2023-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：371-378