急性淋巴細(xì)胞白血病患兒腸道菌群的改變及與近期應(yīng)用抗生素的關(guān)系.pdf

1、研究背景
　　急性淋巴細(xì)胞白血病(acute lymphoblastic leukemia，ALL)是兒童最常見(jiàn)的惡性腫瘤，但其病因和發(fā)病機(jī)制至今尚不完全清楚，其中免疫微環(huán)境的紊亂是其發(fā)病的重要原因之一。腸道作為免疫系統(tǒng)重要的組成部分，棲息著大量的微生物。腸道免疫系統(tǒng)的發(fā)育很大程度上依賴于與腸道微生物的相互作用。腸道微生物的變化可能會(huì)引起人體功能狀態(tài)的改變;同時(shí)，疾病狀態(tài)造成的免疫、代謝等方面的紊亂也可以通過(guò)對(duì)腸道微生物群的分析來(lái)

2、評(píng)估。但是，ALL狀態(tài)對(duì)腸道微生物群有何影響尚未闡明。
　　研究目的
　　1.研究ALL患兒腸道菌群結(jié)構(gòu)的改變，尋找有鑒別意義的微生物標(biāo)記，為進(jìn)一步在細(xì)胞和分子水平研究微生物與黏膜免疫的相關(guān)機(jī)制提供理論依據(jù);
　　2.分析近期應(yīng)用抗生素對(duì)ALL患兒腸道菌群的影響;
　　3.分析ALL患兒初診時(shí)的腸道菌群多樣性與菌群失調(diào)能否影響化療效果及化療后并發(fā)癥，為ALL的癥狀控制提供新思路。
　　研究對(duì)象與方法

3、　　1.研究對(duì)象收集30例初診急性淋巴細(xì)胞白血病患兒的大便標(biāo)本作為實(shí)驗(yàn)組，33例健康同齡兒的大便標(biāo)本作為對(duì)照組，根據(jù)3個(gè)月內(nèi)有無(wú)抗生素(ATBx)使用史，將其分為ALL+ATBx、ALL、CON+ATBx、CON四組。
　　2.目的基因提取與測(cè)序提取基因組DNA，進(jìn)行PCR擴(kuò)增和產(chǎn)物純化，對(duì)經(jīng)定量和均一化的PCR產(chǎn)物基于Illumina平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行高通量測(cè)序，并對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行生物信息學(xué)分析。
　　3.根據(jù)生物信息學(xué)分析結(jié)果進(jìn)

4、行統(tǒng)計(jì)分析:
　?、偻ㄟ^(guò)比較每2組間的α多樣性來(lái)比較各組個(gè)體的物種多樣性和物種豐度;
　?、谕ㄟ^(guò)比較每2組間的β多樣性來(lái)比較各組不同個(gè)體間的物種分布差異;
　　③通過(guò)比較不同分類水平的各物種的相對(duì)豐度來(lái)描述物種組成方面的差異;
　?、芡ㄟ^(guò)線性判別分析效應(yīng)量(LEfSe)分別比較ALL組與CON組、ALL+ATBx組與CON+ATBx組，根據(jù)LDA值發(fā)現(xiàn)具有顯著差異的物種，并篩選具有鑒別意義的微生物標(biāo)志。
　

5、　4.隨訪與回顧性分析通過(guò)對(duì)入組患兒的隨訪，研究化療效果及化療后感染性并發(fā)癥與患兒治療前腸道菌群多樣性及微生態(tài)失衡的關(guān)系。
　　結(jié)果
　　1.α多樣性方面，將衡量物種多樣性的Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)進(jìn)行比較得到:Shannon index(ALL)＜Shannon index(CON),P＜0.05;Shannon index(CON+ATBx)＜Shannon index(CON),P＜0.05;Shanno

6、n index(ALL+ATBx)＜Shannon index(CON),P＜0.01;Simpson index(ALL)＞Simpson index(CON)，P＜0.05;Simpson index(CON+ATBx)＞Simpson index(CON),P＜0.05;Simpson index(ALL+ATBx)＞Simpson index(CON),P＜0.01;衡量物種豐度的指數(shù)Chao1指數(shù)和Ace指數(shù)各組間無(wú)明顯差異。

7、
　　2.β多樣性方面:PCoa分析與NMDS分析示ALL組與CON組、ALL+ATBx組與CON+ATBx組分別顯示出明顯的分布區(qū)域性。
　　3.物種組成方面:4組樣本在不同分類學(xué)水平的物種組成方面有差異;厚壁菌門/擬桿菌門比值(F/B): F/B(CON+ATBx)＜F/B(CON)，(P＜0.05）;
　　4.LEfSe分析示，ALL+ATBx組與CON+ATBx組間有顯著差異的物種數(shù)明顯少于ALL組與CON組間

8、;比較ALL組與CON組，在ALL組LDA值較大的擬桿菌目的ROC曲線下面積(AUC)為0.735，腸球菌科的AUC為0.724;比較ALL+ATBx組與CON+ATBx組，未發(fā)現(xiàn)AUC＞0.7的物種。
　　5.隨訪及回顧性分析示:
　?、倩純耗c道菌群的Shannon指數(shù):化療第19天微小殘留病變(MRD)≥1％組與MRD＜1％組的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，有并發(fā)癥組與無(wú)并發(fā)癥組的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;
　?、诨純耗c道菌群的F/B

9、:化療第19天MRD≥1％組與MRD＜1％組的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，有并發(fā)癥組與無(wú)并發(fā)癥組的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)論
　　1.ALL患兒的腸道菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的改變;
　　2.近期抗生素的使用對(duì)ALL引起的α多樣性的降低有干擾作用，并可引起ALL患兒腸道菌群組成成分的變化;
　　3.擬桿菌、腸球菌在患兒腸道菌群中豐度較高，LDA值及AUC較大，可作為鑒別ALL的微生物學(xué)標(biāo)志，在近期無(wú)抗生素使用史的兒童群體中具有