MLH1蛋白与近端散发性结肠癌瘤内菌群特征关系的生物信息学分析

摘要

背景与目的：mutL同源物1 (MLH1)基因的突变会导致DNA错配修复（MMR）系统失活，从而增加结直肠癌的发生风险。此外，越来越多的研究表明，肠道菌群的组成和功能异常与结直肠癌的发生和发展密切相关。然而，MLH1蛋白表达与肠道菌群是否有关联目前尚不十分明确。因此，本研究通过分析中国东北地区不同MLH1蛋白表型近端散发性结肠癌（SCC）患者的肿瘤组织中微生物组的差异，探讨两者之间的潜在关系。方法：收集黑龙江省哈尔滨市第一医院和黑龙江省医院2020—2021年407例近端SCC肿瘤组织样本与临床资料，用免疫组化法筛选出其中MLH1蛋白缺失病例（缺失组）与MLH1蛋白完整病例（对照组）。采用16S rRNA基因测序技术，对提取的肠道肿瘤组织内微生物DNA，进行生物信息学分析，并分析临床病理特征以及特定类群的物种与菌群多样性的关系。结果：共筛选出缺失组病例20例，对照组18例，初步临床数据分析显示，肿瘤越大，MLH1蛋白缺失的风险越高（P<0.05）。不同MLH1状态下肿瘤组织内菌群的α多样性除Shannon指数外（P=0.042），其他指数差异均无统计学意义（均P>0.05）。门类水平的微生物组β多样性分析显示两组之间的菌群组成无明显差异（P=0.076）。属类水平上β多样性分析结果显示，两组间差异大于两组内差异（P=0.04），通过菌属丰度之间的比较，发现粪球菌属的菌群丰度可能会促进MLH1蛋白缺失（校正后的P<0.01）。然而，无论各临床病理参数或是不同丰度的关键物种之间，Shannon指数均无明显差异（均P>0.05）。结论：近端SCC患者MLH1蛋白表型与肠道菌群的组成和多样性密切相关。此外，鉴定出粪球菌属可能成为该人群MLH1蛋白表达缺失的关键物种，并为今后该病的研究与防治提供新的切入点。

关键词

结肠肿瘤 / DNA错配修复 / MutL同源蛋白1 / 微生物群