結腸直腸癌與膽汁酸代謝、腸道菌群分布水平的相關性研究

郭 磊, 朱海杭, 周步良

(1. 揚州大學, 江蘇 揚州, 225000; 2. 南京鼓樓醫院集團儀征醫院, 江蘇 揚州, 225000;3. 江蘇省蘇北人民醫院, 江蘇 揚州, 225000)

研究[1]顯示，在結腸直腸癌的發生過程中，膽汁酸可能通過不同的途徑誘導結腸直腸癌細胞的增殖，而高濃度的次級膽汁酸則對腫瘤有促進作用。腸道菌群數量變化在結腸直腸癌的發生、發展中可能發揮一定的作用，如結腸直腸癌患者大腸埃希菌、屎腸球菌和酵母菌數量明顯增加，雙歧桿菌和乳酸桿菌數量明顯減少。目前，腸道菌群參與結腸直腸癌的發生、發展機制尚不明確，而有關膽汁酸、次膽汁酸代謝、腸道菌群以及G蛋白偶聯膽汁酸受體5(TGR5)在結腸直腸癌中表達的研究也不多見[2]。本研究通過檢測結腸直腸癌患者的膽汁酸水平、腸道菌群的分布，探討膽汁酸代謝、次級膽汁酸代謝與腸道菌群在結腸直腸癌發病中的相關性，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年3月—2018年3月本院胃腸外科行手術治療的結腸直腸癌患者80例為結腸直腸癌組，男52例，女28例，平均年齡(56.40±16.50)歲。另選取正常體檢人群80例作為對照組，男50例，女30例，平均年齡(53.40±7.67)歲。2組患者抽取的血漿標本均為乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝外周血血漿。收集結腸直腸癌根治術后的癌組織(經病理證實)和癌旁組織(肉眼觀察距癌組織2 cm)處的糞便。所有患者術前無放療、化療史，標本提取后投入液氮中冷凍，存放在-80℃的低溫冰箱中保存。結腸直腸癌患者性別、年齡、病理分型、腫瘤細胞分化程度、腫瘤細胞浸潤程度、淋巴結轉移和周圍淋巴血管侵犯等臨床病理資料完整。參照2010年第7版國際抗癌聯盟(UICC)/美國癌癥腫瘤聯合會(AJCC)的結腸直腸癌臨床病理診斷標準，包括Ⅰa期結腸直腸癌6例, Ⅰb期14例, Ⅱa期24例, Ⅱb期14例, Ⅲa期18例, Ⅲb期4例。根據TNM病理診斷標準分為高分化4例，中分化60例，低分化16例。有8例結腸直腸癌患者發生遠處轉移。

1.2 研究方法

抽取結腸直腸癌組患者和正常體檢人群的血液，利用生化儀酶促法檢驗總膽汁酸及次級膽汁酸表達水平，并將其與正常體檢人群的血液總膽汁酸及次級膽汁酸表達水平進行對比。收集癌組織黏膜、正常組織黏膜以及對應部位的糞便，采用實時熒光定量PCR法對提取的糞便細菌DNA進行檢測，并定量分析PCR產物特異性，待分析反應結束之后，由PCR儀分析定量結果。對腸道菌群進行分析，首先過濾并處理原始數據，得到優化的序列; 而后對嵌合體序列加以取出，得到有效序列，然后再進行數據的聚類分析。每一個聚類都是一個操作單元(OTU), 根據聚類統計結果加以樣本的多樣性指數分析，以及對檢測測序的深度進行分析[3]。采用RDP classifier貝葉斯算法進行聚類的代表序列的相似水平分析，將相似水平設置為97%, 并對每個樣本的群落組成進行水平統計，然后比對數據庫Silva 119 16S rRNA database(https: //www. arb-silva. de/)。

1.3 統計學方法

2 結 果

結腸直腸癌組膽酸、熊去氧膽酸、甘氨熊去氧膽酸、鵝脫氧膽酸、甘氨膽酸、牛磺脫氧膽酸、石膽酸水平顯著高于對照組(P<0.05或P<0.01), 見表1。與癌旁組織的糞便腸道菌群微生態相比，癌組織的腸道菌群微生態顯著改變(P<0.05)。見表2。

表1 結腸直腸癌組與對照組總膽汁酸、次級膽汁酸水平比較 nmol/mL

與對照組相比, *P<0.05，**P<0.01。

表2 結腸直腸癌癌組織與癌旁組織的腸道菌群微生態比較

腸道菌群以OTUs的相對豐度(每個OUT中序列數的相對百分含量)表示。與癌旁組織相比, *P<0.05。

3 討 論

結腸直腸癌的發展是多階段、多步驟的過程，受到多種因素的影響。人體胃腸道蘊藏著一個巨大而豐富的腸道群落，這些腸道菌群對宿主的營養及黏膜免疫功能起著至關重要的作用[4-6]。隨著高通量測序技術的發展，有證據[7]表明復雜的腸道微生物群落在腸道腫瘤發生、發展過程中起著重要的作用。最近對腸道菌群與結腸直腸癌的研究[8]發現，結腸直腸癌患者的癌組織腸黏膜和正常人的正常組織腸黏膜腸道菌群結構存在很大差異。本研究提示，結腸直腸癌患者癌組織腸道菌失調的明顯特征是丁酸鹽產生菌顯著減少。丁酸鹽具有降低細胞 DNA 氧化損傷、誘導已經出現 DNA 損傷的細胞凋亡、阻斷腫瘤組織細胞生長、減弱致癌酶的作用等功能，可降低宿主腸壁的損傷，降低患腸炎和結腸直腸癌的風險。

腸道炎癥是罹患結腸直腸癌的重要危險因子。本研究中，結腸直腸癌患者未檢測到雙歧桿菌。本研究采用半定量PCR檢測，結果顯示結腸直腸癌患者膽酸、熊去氧膽酸、甘氨熊去氧膽酸、鵝脫氧膽酸、甘氨膽酸、牛磺脫氧膽酸、石膽酸水平較健康體檢人群顯著升高(P<0.05)。本研究發現在結腸直腸癌的發生、發展中，總膽汁酸和次級膽汁酸表達水平的異常、腸道菌群微生態的改變可能起著重要的作用。