肺癌在我国是常见的呼吸道恶性肿瘤之一,长期以来,我国肺癌死亡人数位居高不下。2017年,我国国家癌症中心在调查报告中指出,恶性肿瘤在我国的发病率已达270.59/10万,死亡率达到163.83/10万。其中,发病率及死亡率均居全国恶性肿瘤首位的为肺癌(Lung cancer)。在世界范围内其癌症死亡率近年来也已跃居首位。肺癌的发生不仅与癌基因和/或抑癌基因的异常表达、蛋白的异常表达、micro RNA等的异常表达有密切关系,还与吸烟史、环境因素、行为习惯等密切相关。机体内环境紊乱也在肿瘤的发生发展中起到一定的促进作用。有研究表明,肠道菌群对于宿主的免疫功能、代谢过程和激素调节等方面有非常重要的影响,对机体保持健康状态发挥重要作用。在肠道微生物组中,细菌表面脂多糖可以与大脑血管内皮细胞表面的TLR4受体结合,从而激活颅内海绵状血管瘤(CCM)发生的分子通路。多项研究表明,肠道微生物失调在非酒精性肝癌、前列腺癌以及肺癌等肿瘤的发生、发展以及治疗应用中发挥着重要作用。因此,对于肠道微生物深入研究,可能有助于肿瘤发生发展机制的阐明,以及对肿瘤患者治疗拓展新思路。最新的研究进展表明,肠道菌群与肺癌的关系密切,更有报道指出,消化道不正常的菌群结构会造成肺部及气管的持续性慢性炎症,会增加肺癌风险2-40倍。本研究将利用基因测序技术和16S-r DNA的基因分类法,分析肺癌患者和正常对照组粪便排泄物和咽部分泌物中的微生物组成,探讨肺癌患者与其肠道以及咽部微生物结构的关系。目的:初步探索肺癌患者咽拭子和便标本微生物组构成情况方法:分别提取肺癌患者和正常人的咽拭子和便标本微生物总DNA,分为肺癌患者咽拭子组(Lung cancer pharynx swab group,LS)、肺癌患者便标本组(Lung cancer faeces group,LF)、正常人咽拭子组(Normal control pharynx swab group,CS)和正常人便标本组(Normal control faeces group,CF),每组12例。提取DNA后进行16S-rDNA测序分析,通过llumina官方说明构建测序文库,Hiseq2500的PE250模式上机测序。经过去除N比例过高的序列,去除低质量序列,Tags拼接,Tags过滤,并最终去除Tags中的嵌合体序列得到有效数据(Effective Tags)。再对Effective Tags进行丰度统计后进行UTO(Operational Taxonomic Units)分析,最终分析微生物组Alpha多样性。建立物种分类树,物种注释,进行物种差异分析。结果:所有标本经过数据处理后得到的effective tags都符合后续分析要求。1.数据处理将上机测序得到的原始数据(raw data)进行数据过滤:包括Tags拼接、Tags过滤、Tags去嵌合体。结果最终42例样本共获得有效序列2291816条,平均每样本序列数为54567.05±7841.034条,最大序列数为76178条/样本,最少序列数为41458条/样本,测序覆盖度较好,总序列平均读长461bp。OTU分析可见肺癌患者咽部(LF组)菌群1351个OTU与正常人群咽部(CF组)菌群690个OTU有366个重复;肺癌患者粪便标本(LS组)菌群1259个OTU与正常人群粪便(CS组)菌群805个OTU有457个重复。2.多样性分析Alpha多样性分析样本OTUs得到Chao1、Shannon指数显示EF组与NCF组之间,ES组与NCS组之间均呈现患者组略高于正常人群对照,但统计学差异均不显著(P>0.05)。稀释曲线(rarefaction curve)、shannon稀释曲线(shannon rarefaction curve)和Rank Abundance曲线说明测序深度基本覆盖到样品中所有的物种,测序深度、测序量趋于饱和,样品丰富度较高,样品中菌群分布均匀。主坐标分析(PCoA:principalpal CO-ordinates analysis)分析显示两组样本分开趋势明显,说明两组的咽部菌群结构存在一定差异。而两组样品各自呈现明显的聚集倾向,可见同组样品间各自相似性明显。3.物种分类分析物种注释和物种分类树可见各组样品的物种丰度和分布情况比较均匀。组内呈现明显的聚集,组间呈现明显差异。4.物种差异门水平上咽部检测到21个,其中4个有差异,分别为螺旋菌门Spirochaetae,软壁菌门Tenericutes,拟杆菌门Bacteroidetes,互养菌门Synergistetes。门水平上粪便检测到17个,其中5个有差异,分别为厚壁菌门Firmicutes,变形菌门Proteobacteria,梭杆菌门Fusobacteria,Saccharibacteria菌门,放线菌门Actinobacteria。属水平上咽部检测到209个,26个有差异,属水平上粪便检测到318个,41个有差异。主要是拟杆菌属Bacteroides,普氏菌属Prevotella,罗氏菌属Rothia,链球菌属Streptococcus,产线菌属Filifactor,韦荣球菌属Veillonella,消化链球菌属Peptostre ptococcus,密螺旋体属Treponema,理研菌属Rikenellaceae等,还有一部分没有分类的菌属。结论:肺癌患者和正常人群咽部和便标本微生物菌群丰度差异不大,但是菌群结构的分布上存在较大差异。咽部26个属,便标本41个属都有差异,提示肺癌患者咽部和便标本微生物菌群结构有一定差异。