结直肠癌中细胞毒性T细胞募集相关趋化因子及其与肠黏膜菌群的关系

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目的:结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)是消化道中最常见的恶性肿瘤之一。肠道菌群紊乱可促进结直肠癌的发生及发展,最近报道表明肠道菌群可能影响T细胞向CRC肿瘤组织中的运输。因此,菌群的改变可能影响CRC患者的临床结局。本研究目的是评估CRC进展过程中肿瘤和邻近正常组织中主要募集细胞毒性T细胞的多种趋化因子的表达水平以及与其相关的肠黏膜菌群,并研究它们在CRC患者中的相互作用。方法:对136名CRC患者的肿瘤和配对的邻近正常组织样品进行处理,以分析主要的募集细胞毒性T细胞的趋化因子的表达水平和临床价值。(1)提取患者肠黏膜RNA,通过逆转录-实时定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)评估来自CRC患者配对的肿瘤和正常组织中主要募集细胞毒性T细胞的趋化因子(包括CXCL9、CXCL10、CXCL11和CCL5)的表达。(2)对患者进行随访,获得患者生存信息,通过Kaplan-Meier和Cox比例风险模型分析评估了这些趋化因子的预后意义。(3)提取肠黏膜微生物DNA,进行16S rRNA基因高通量测序后,分析101对数据质检合格的配对组织中的肠黏膜菌群特征。使用Wilcoxon符号秩检验评估肿瘤和匹配的正常组织之间的菌群成差异。使用Spearman相关性分析研究CRC肠黏膜菌群与募集细胞毒性T细胞的趋化因子之间的关联。使用PICRUSt获得菌群的功能预测。结果:(1)在136例CRC患者中,CXCL9、CXCL10和CXCL11在肿瘤中的表达高于正常组织。CXCL9在肿瘤组织中的高表达与CD8+T细胞浸润的增强有关,肿瘤和正常组织中CXCL9的高表达和生存率的提高有关。(2)与正常组织相比,肿瘤组织中黏膜菌群表现出微生物多样性降低和口腔共生菌增加的特征。微生物网络分析确定了肿瘤与相邻的正常组织的黏膜相关菌群(MAM)的菌群成和结构差异。肿瘤富集的一些细菌类群Clostridium、Lachnoanaerobaculumorale、Peptostreptococcus、Fusobaterium、Oribacterium、Parvimonas和Selenomonas,在CRC黏膜相关微生物网络中具有明显的中心性(p<0.05)。此外,在肿瘤黏膜网络中观察到口腔细菌与肠道菌群之间具有更强的相互作用。(3)与CRC进展相关的参与细胞毒性T细胞募集的趋化因子和CRC患者MAM的关系表明趋化因子的表达与特定细菌类群丰度的转变相关,表明具有潜在的功能相互作用。结论:本研究发现CRC中口腔共生菌与肠道微生物之间更强的相互作用,以及MAM与肿瘤组织中主要募集细胞毒性T细胞的趋化因子之间的可变的相关性,提示CRC中趋化因子表达的调控机制可能与肠道菌群和宿主之间的相互作用相关。
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