胃癌及癌前病变患者肠道菌群变化及其与PI3K/AKT/mTOR信号通路相关性的研究

摘要

目的：探讨胃癌及癌前病变患者肠道菌群变化及其与磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B(AKT)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路相关性。方法：按倾向性评分匹配“邻近法”，比例为1∶1∶1，选取我院2022年9月至2024年3月收治的胃上皮内瘤变（GIN）患者45例（癌前组）、胃癌患者45例（胃癌组）以及健康体检中心的健康志愿者45例（对照组）作为研究对象，利用大便16S rRNA高通量测序检测肠道菌群。通过操作分类单元（OTU），比较3组肠道菌群α多样性分析、β多样性分析、菌落结构差异和线性判别效应分析（LEfSe），比较3组粪便PI3K/AKT/mTOR信号通路；采用Pearson法分析肠道菌群与PI3K/AKT/mTOR信号通路的相关性。结果：粪便样本测序共得到572个不同的OTU，其中3组共有的OTU287个，主成分分析结果显示，3组间两两比较差异均有统计学意义（P<0.05）。3组Chao、Shannon、Simpson、Observed指数比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；胃癌组肠道菌群物种丰度和构成较为分散，对照组则较接近，癌前组居于中间，3组间两两比较差异均有统计学意义（P<0.05）。LEfSe显著性分析显示，在门水平上，胃癌组、癌前组放线菌门、厚壁菌门丰度低于对照组，且胃癌组低于癌前组，而变形菌门、弯曲杆菌门、拟杆菌门丰度增加，且胃癌组高于癌前组；在属水平上，胃癌组大肠埃希菌-志贺菌属丰度高于对照组，拟杆菌属则低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）；胃癌组、癌前组PI3K mRNA、AKT mRNA、mTOR mRNA高于对照组，且癌前组高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）;Pearson相关性分析，肠杆菌目、大肠埃希菌-志贺菌属与PI3K mRNA、AKT mRNA、mTOR mRNA呈正相关，拟杆菌属与之呈负相关。结论：肠道菌群多样性、结构、丰度与胃癌癌前病变及其发生、进展相关，肠杆菌属、大肠埃希菌-志贺菌属与PI3K/AKT/mTOR信号通路基因表达均有一定相关性，可为临床判断癌前病变、了解胃癌发展机制以及早期干预等提供参考。

关键词

胃肿瘤 / 肠道菌群 / PI3K/AKT/mTOR信号通路

基金资助

南阳市2022年市级科技发展计划项目（KJGG079）