微生物组与肿瘤分型研究思路
同一种肿瘤采用相同治疗方案的疗效及预后不尽相同,这与肿瘤临床、病理和分子等不同分型有很大关系,对肿瘤患者进行精准分型既可以对临床转归做出预判,又可以对其实施针对性的治疗方案。微生物组学研究已经揭示菌群不但参与了肿瘤的发生与发展过程,还与肿瘤治疗的疗效存在显著关联。因此在已有分型技术的基础上增加微生物组学的研究可以进一步提升分型的准确度,为基于微生物组分型进行肿瘤患者针对性诊疗提供理论依据。
1研究技术路线及数据挖掘思路(点击查看大图)
2案例一胰腺囊性肿瘤恶性程度相关微生物研究
发表期刊:GUT
影响因子:17.()
研究策略选取例疑似囊性肿瘤患者囊肿液和血浆,并对其中35名患者(区分胰腺导管内乳头状粘液瘤IPMN、非导管内乳头状粘液瘤non-IPMN、浸润性胰腺癌)样本采用qPCR对细菌DNA进行定性及定量、PacBio测定囊肿液微生物物种和多样性,以及ELISA对白细胞介素IL-1β进行定量,评估胰腺囊性肿瘤中潜在的囊内微生物。
研究结果本研究通过对不同患病程度的胰腺囊性肿瘤的囊肿液和血浆中微生物进行研究发现,与非导管内乳头状粘液瘤相比,高度异型增生和癌变的胰腺导管乳头状粘液瘤囊肿液细菌16S拷贝数和IL-1β蛋白量显著增高;尽管不同个体中囊内微生物菌群变化较大,具核梭杆菌和毗邻颗粒链菌等口腔微生物在高度异型增生的IPMN囊肿液中存在共现和富集现象;囊内细菌的增加和内窥镜手术有关但不仅仅与其有关,和质子泵抑制剂PPI以及抗生素使用无关。本次研究发现值得进一步去调查口腔细菌在胰腺囊性前体变成胰腺癌过程中的作用,对胰腺囊肿的病因及管理具有重要价值。
图1.不同患病程度胰腺囊性肿瘤囊肿液中细菌多样性及组成
3案例二肠道微生物影响黑色素瘤患者
免疫治疗疗效研究
发表期刊:Science
影响因子:37.()
研究策略选取42例黑色素瘤患者治疗前(后期区分治疗有效和无效)的粪便样本进行16SrRNA测序、宏基因组测序及qPCR验证,结合治疗前肿瘤组织(15例)的RNA测序、外显子测序及免疫组化和酶联免疫斑点试验,研究共生菌群与转移性黑色素瘤抗PD-1疗效的关系。
研究结果本研究通过对转移性黑色素瘤患者接受免疫治疗前的肠道微生物进行测序,发现黑素瘤患者的菌群构成与临床反应存在显著的相关性。结果显示在临床反应较好的患者样本中,双歧杆菌、产气珂林斯菌和屎肠球菌丰度较高;将临床反应较好患者的粪便移植到无菌小鼠中,可明显提升肿瘤控制、增强T细胞应答以及获得更好的抗PD-L1治疗疗效。研究结果表明,共生菌群可能对人类癌症患者的抗肿瘤免疫治疗有重要影响。
图2.抗PD-1免疫疗法有反应和无反应病人肠道菌群差异
参考文献
[1]Gaiser,RogierA?ron,HalimiA,AlkharaanH,etal.Enrichmentoforalmicrobiotainearlycysticprecursorstoinvasivepancreaticcancer[J].Gut,.
[2]MatsonV,FesslerJ,BaoR,etal.The