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背景:肺癌发病人数及死亡人数位居所有肿瘤首位。不同病理类型及不同分期的肺癌存在不同生物学模式、分子生物学特征。既往研究证实与健康人相比,肺癌患者肺部微生态存在差异,主要表现为菌群多样性及个别菌属丰度的改变。然而较少研究涉及下呼吸道微生态与肺癌不同病理类型、肺癌远处转移之间的相关性。此外支气管冲洗液(BWF)及痰液是研究晚期肺癌患者肺部微生态的常用标本类型,但目前并没有研究比较两种样本类型的区别。目的:探讨未发生远处转移肺鳞癌(SCC_M0),发生了远处转移肺鳞癌(SCC_M1),未发生远处转移肺腺癌(AD_M0),发生了远处转移肺腺癌(AD_M1)的肺部微生态特征。探讨肺癌BWF样本与自发痰液样本差异。方法:我们收集了 40个首诊为肺癌(LC)及7个肺部良性病变(SIS)患者的BWF样本,52个首诊为肺癌的自发痰液标本。同时收集了 5个BWF空白管作为空白对照。采用16S rRNA技术对BWF样本及痰液样本菌群的V3-V4区测序。采用生物信息学及统计学方法比较组间菌群差异。我们分别对BWF样本与痰液样本,肺癌患者BWF样本与肺部良性病变BWF样本,SCC M0与AD_M0,SCC_M1 与 AD_M1,SCC_M0 与 SCC_M1,AD M0 与 AD_M1 之间的菌群进行了比较。结果:LC患者BWF样本的主要菌门为Firmicutes(厚壁菌门)(32%)、Proteobacteria(变形菌门)(30%)、Bacteroidetes(拟杆菌门)(25%)等。主要菌属为 Prevotella(普氏菌属)(20%)、Streptococcus(链球菌属)(12%)、Veillonella(韦荣氏球菌属)(8%)、Neisseria(奈瑟菌属)(5%)。LC患者痰液菌群主要菌门为Firmicutes(厚壁菌门)(43%)、Bacteroidetes(拟杆菌门)(27%)、Proteobacteria(变形菌门)(17%)等。主要菌属为Streptococcus(链球菌属)(23%)、Prevotella(普氏菌属)(20%)、Neisseria(奈瑟菌属)(11%)、Veillonella(韦荣氏球菌属)(5%)等。BWF样本中Proteobacteria(变形菌门)较痰液样本显著增高(Mann-Whitney U test,P=0.003),Streptococcus(链球菌属)较痰液样本显著降低(Mann-Whitney U test,P=0.0002)。在菌门水平,BWF样本与既往文献报道的肺癌组织微生态更加相似。我们发现Streptococcus(链球菌属)为BWF及痰液样本差异最大的菌属(LDA score=4.8),而周围型腺癌患者痰液中的链球菌丰度较中央型腺癌患者痰液中的显著增高(Mann-WhitneyU test,P=0.0158),提示细菌可能在痰液中进行了繁殖。LC患者与SIS患者BWF样本的α多样性(Chao1,P=0.354;Shannon 指数,P=0.43;Simpson 指数,P=0.14)及 β 多样性(PERMONOVA,P=0.14)相似。LEFse 分析发现 LC 患者 Proteobacteria(变形菌门)显著增高。不同病理类型及不同转移状态的肺癌之间的肺部菌群多样性相似。BWF 组及痰液组 SCC_M0 与 AD_M0,SCC_M1 与 AD_M1,SCC_M0与 SCC_M1,AD_M0 与 AD_M1 之间的 α 多样性(Chao1,Shannon 指数 Simpson指数,Mann-Whitney U test,P>0.05)及 β 多样性(PERMONOVA,P>0.05)相似。在不同转移状态,不同病理类型之间的差异菌不同。LEFse分析发现在BWF组,与SCC_M0相比,AD_M0的Veillonella(韦荣氏球菌属)、Megasphaera(巨型球菌属)、Actinomyces(放线菌属)、Arthrobacter(节细菌属)等相对丰度≥0.1%的菌属相对丰度显著升高;而与SCC_M1相比,AD_M1中的Capnocytophaga(嗜二氧化碳噬细胞菌)、Rothia(罗氏菌属)的相对丰度显著降低。当病理类型不同,未发生远处转移与发生远处转移的差异菌不同。LEFse分析发现在BWF组,与AD_M0相比,AD_M1的Streptococcus(链球菌属)、Firmicutes(厚壁菌门)等相对丰度≥0.1%细菌显著降低;而与SCC_M0相比,SCC_M1的Veillonella(韦荣氏球菌)及Rothia(罗氏菌属)等相对丰度≥0.1%菌属相对丰度显著增高。结论:我们的研究提示与痰液样本相比,BWF样本可能更能反映肺癌组织的肺部微生态。与肺部良性病变相比,肺癌患者变形菌门丰度显著升高。肺部微生态与肺癌病理类型、转移状态之间存在复杂相互关系。在未发生与已发生远处转移阶段,鳞癌与腺癌之间的肺部差异菌存在差异;而不同病理类型的肺癌发生远处转移的相关肺部菌属也不相同。