胃癌进展相关胃菌群的特征分析

目的 分析晚期胃癌(advanced gastric cancer,AGC)患者和早期胃癌(early gastric cancer,EGC)患者菌群的结构、组成,进一步确定胃癌进展相关的菌群特征.方法 本研究共纳入60例胃癌患者,黏膜标本取自于癌性病灶切缘>5 cm的正常胃黏膜组织.提取组织基因组DNA,采用高通量测序分析胃黏膜菌群,以EGC组菌群为对照,利用线性判别效应(linear discriminant analysis effect size,LEfSe)分析AGC组和EGC组菌群组成差异;采用受试者工作特性曲线下面积-随机森林(optimizing the area under the re-ceiver operating characteristic curve of the random forest,AUC-RF)算法建立随机森林(random forest,RF)模型,对胃癌进展相关菌群特征进行分析.结果 EGC组菌群Shannon多样性指数为2.454,明显低于AGC组(2.673),差异有统计学意义(t=2.577,P=0.013),而Chao 1指数EGC组略高于AGC组,但差异无统计学意义(t=0.619,P=0.538).主成分分析(principal coordinate analysis,PCoA)结果发现两组患者胃菌群出现明显集中,并可以相互区分(P=0.04).LEfSe分析结果显示,LDA值≥2.0的细菌共12个属,分别为Thermus、Burkholderia、Pseudomonas、Brevibacillus、Stenotrophomonas、Salinivibrio、Uruburuella、Schlegelella、Bradyrhizobium、Nocar-dioides、Bacillus和Ochrobactrum.采用AUC-RF算法得到一个最优的24个细菌属组合能够最大限度地区分AGC组和EGC组(AUC=0.916,95％CI:0.841～0.990,灵敏性=0.800,特异性=0.767).结论 在胃癌进展过程中,胃菌群在组成及多样性方面发生明显改变,并发现了24个细菌属组合能够很好地区分AGC组和EGC组菌群,与胃癌进展密切相关.本研究从菌群角度为辅助临床判断胃癌进程,为探索胃癌进展相关的菌群变化提供新的理论依据和新路径.