史上最大样本量乳腺菌群测序，一文竟囊括临床

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

史上最大样本量乳腺菌群测序，一文竟囊括临床基础生信三大类套路。

2022-02-23 09:07 来源: 小张聊科研

原标题：史上最大样本量乳腺菌群测序，一文竟囊括临床基础生信三大类套路。

撰写：Boboo 来源：小张聊科研平台的“科研讲坛”公众号，微信公众号搜索“科研讲坛”即可关注/扫描关注见文末

说到科研领域的大热点，“肠道菌群”一定榜上有名。但要想在类似研究中推陈出新，玩出新花样，还需要一些脑洞。

下面跟大家分享一篇发表在Genome Medicine（IF：10.675）来自美国克利夫兰诊所的文章“Human breast microbiome correlates with prognostic features and immunological signatures in breast cancer”。

将肠道菌群研究的方法迁移到乳腺癌研究中，用“临床、基础、生信”三大类研究方法讨论乳腺癌预后因素和免疫学特征的关系，也是该领域史上最大样本量的菌群测序研究。

一、背景介绍

目前超过一半的乳腺癌病例与已知危险因素（如雌激素、遗传因素、不良生活方式等）无关，所以有必要探索驱动乳腺癌的其他病因。近两年来，有研究报道，正常人、乳腺癌患者和不同亚型乳腺癌患者的乳腺菌群种类不同。

二、结果简析

1、临床基线信息描述

作者一共纳入221例乳腺癌患者，87例无乳腺癌对照（其中18例具有乳腺癌高危因素）。对年龄、种族、乳腺癌风险因素等进行比较。

2、乳腺癌组织具有不同微生物组成

作者利用16S rRNA基因测序方法，检测乳腺癌组织和对照组乳腺组织的微生物的差异。图1A中的“α-多样性测量”可评估生物多样性的差异，作者发现乳腺癌组织中菌群生物多样性较低，提示肿瘤组织中菌群种类更少，其中假单胞菌（Pseudomonadaceae）和肠杆菌（Enterobacteriaceae）含量最高。而健康组织中，丙酸杆菌（Propionibacterium）和葡萄球菌（Staphylococcus）是主要菌属，在乳腺癌中少见。

3、菌群类型与临床特征相关

作者按照不同组织类型、癌症分期、组织学分级、组织学亚型进行分层分析，发现不同组别的患者乳腺组织中的菌群特点不同。与癌症组织相比，良性对照（健康和高危的未患癌人群）乳腺组织中存在11种菌属（例如Propionibacterium, Finegoldia, Granulicatella）丰度增加。只有健康对照中存在弧菌、双歧杆菌。

4、菌群种类与乳腺癌预后特征相关

差异比较后，作者开始相关性分析。由于纳入样本量大，可研究菌群与多种预后特征的关系。包括癌症分期、分级，组织学亚型，受体状态、淋巴血管侵犯、淋巴结状态等预后特征。通过临床研究常用的分层分析、多元回归分析进行差异统计，作者发现雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）、人表皮生长因子（HER2）、三阴性乳腺癌（TNBC）、淋巴血管侵犯、淋巴结转移状态均与特定种类的菌群相关。如ER阳性与7种菌属(Alkanindiges,Micrococcus,Caulobacter,Proteus,Brevibacillus,Kocuria，Parasediminibacterium) 的低丰度相关。

5、乳腺癌组织具有独特的免疫学特征

除了临床和预后特征分析，作者还利用NanoString检测免疫相关基因表达，无监督聚类法将样本分为三类，其中一类包含肿瘤样本的91%，说明乳腺癌组织具有特定的免疫相关基因表达。基因分析和免疫组化评估免疫细胞的丰度，发现与正常组织相比，乳腺癌中的免疫细胞类型和炎症相关因子的表达有差异（如免疫T细胞、中性粒细胞增加，树突状细胞减少；VEGF-A、IP-10、IL-1RA增加）。

6、健康对照和肿瘤组织菌群与免疫网状分析