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

1、研究背景
　　急性淋巴細胞白血病(acute lymphoblastic leukemia，ALL)是兒童最常見的惡性腫瘤，但其病因和發(fā)病機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引起人體功能狀態(tài)的改變;同時，疾病狀態(tài)造成的免疫、代謝等方面的紊亂也可以通過對腸道微生物群的分析來

2、評估。但是，ALL狀態(tài)對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記，為進一步在細胞和分子水平研究微生物與黏膜免疫的相關(guān)機制提供理論依據(jù);
　　2.分析近期應用抗生素對ALL患兒腸道菌群的影響;
　　3.分析ALL患兒初診時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。
　　研究對象與方法

3、　　1.研究對象收集30例初診急性淋巴細胞白血病患兒的大便標本作為實驗組，33例健康同齡兒的大便標本作為對照組，根據(jù)3個月內(nèi)有無抗生素(ATBx)使用史，將其分為ALL+ATBx、ALL、CON+ATBx、CON四組。
　　2.目的基因提取與測序提取基因組DNA，進行PCR擴增和產(chǎn)物純化，對經(jīng)定量和均一化的PCR產(chǎn)物基于Illumina平臺對其進行高通量測序，并對測序結(jié)果進行生物信息學分析。
　　3.根據(jù)生物信息學分析結(jié)果進

4、行統(tǒng)計分析:
　　①通過比較每2組間的α多樣性來比較各組個體的物種多樣性和物種豐度;
　?、谕ㄟ^比較每2組間的β多樣性來比較各組不同個體間的物種分布差異;
　?、弁ㄟ^比較不同分類水平的各物種的相對豐度來描述物種組成方面的差異;
　?、芡ㄟ^線性判別分析效應量(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志。
　

5、　4.隨訪與回顧性分析通過對入組患兒的隨訪，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:
　　①患兒腸道菌群的Shannon指數(shù):化療第19天微小殘留病變(MRD)≥1％組與MRD＜1％組的差異無統(tǒng)計學意義，有并發(fā)癥組與無并發(fā)癥組的差異無統(tǒng)計學意義;
　　②患兒腸道菌群的F/B

9、:化療第19天MRD≥1％組與MRD＜1％組的差異無統(tǒng)計學意義，有并發(fā)癥組與無并發(fā)癥組的差異無統(tǒng)計學意義。
　　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的微生物學標志，在近期無抗生素使用史的兒童群體中具有