1。介绍
局部晚期直肠癌(RC)是治疗伴随化疗和放射治疗(CRT)与治疗目的
1 ]。标准RT是每周五天剂量的1.8 Gy每天总共50.4 Gy与连续的5 -氟尿嘧啶(研究者用)/每周5天或5天口服卡培他滨总共5周。标准的放射治疗肿瘤组(RTOG)领域,包括直肠、区域节点,和骨盆小肠。尽管CRT改善钢筋混凝土的局部控制和生存,它经常产生破坏性的副作用,如疲劳与健康相关的生活质量的负面影响(
2 ]。相关的病因和机制的癌症相关疲劳CRT治疗期间仍然是难以捉摸的
3 ]。但有一些证据,表明癌症treatment-induced肠道微生物微扰/失调(肠道菌群的失衡或微生物生活在肠道)有助于inflammation-enabling细菌易位和microbially-mediated代谢物进入体循环和诱导等异常激活免疫系统的细胞(即。白细胞介素- 6)炎症反应,会影响大脑功能和诱导行为症状,如疲劳(
4 - - - - - -
8 ]。然而,不够microbiomic识别研究存在肠道微生物群的变化和疲劳程度之间的关联在CRT RC。疲劳表现型集中在肠道微生物组扰动可能是一个更好的理解的第一步的生物学CRT-associated疲劳和个性化医疗的发展/干预目标phenotype-based特征。
最近有临床证据(
9 ,
10 RT或化疗可以诱导微扰的肠道微生物多样性和成分在老鼠身上的研究(
9 ,
11 ]。一项研究(
n = 9)妇科癌症患者报告显著降低香农多样性指数(细菌物种多样性)通过骨盆RT治疗(
12 ]。此外,他们报告说,在RT,门
梭菌属 显著增加,而门
厚壁菌门 与之前相比下降沿一个动物的研究(使用实时PCR定量细菌)显示,研究者用化疗与减少有关
梭状芽胞杆菌 spp。
乳酸菌 spp。,
链球菌 种虫害和增加
埃希氏杆菌属 spp。以及杯状细胞数量的减少或粘液分泌在大鼠空肠(
13 ]。上述证据表明病人接受化疗或RT可能出现标志着他们的肠道菌群的变化
4 ,
5 ,
9 ]。然而,这些研究集中在化疗或RT,没有,异构组和小样本大小表明还需要更多的研究关于肠道microbiata在CRT的中断。
扰动的肠道微生物群与恶化的疲劳在骨盆RT (
8 ,
14 ]。一个小队列研究发现,疲劳症状呈正相关的系统性炎症标记物(结合珠蛋白),和微生物多样性、丰富性,
厚壁菌门 /
拟杆菌门 比例明显改变前盆腔RT在晚的腹泻患者显著恶化疲劳(
14 ]。有一个新兴的兴趣CRT如何参与微生物多样性降低,增加开花pathobionts影响系统性炎症反应与间接行为影响(
4 ,
5 ,
8 ,
14 ]。这是与感兴趣的初步研究。因此,这个概念验证研究的目标是:(a)检查颞疲劳评分的变化和肠道微生物的多样性与RC在CRT的成年人;(b)调查是否有肠道微生物的多样性差异疲劳和nonfatigued参与者在CRT的中间和结束时;和(c)调查是否有粪便微生物群的相对丰度的差异,在门和属的水平,疲劳和nonfatigued参与者之间的中间,CRT的末尾。进一步的研究指出,一个可能的微生物特征,可以识别RC病人急性CRT-related疲劳风险发展。此外,高危患者可能更好的分层优化临床护理以及提高病人的生活质量和健康状况和家庭。
2。材料和方法
2.1。研究人群
新诊断的RC患者将接受CRT参与了这个研究。排除标准包括任何身体系统的进步或不稳定的疾病导致临床上重要的疲劳;记录抑郁症在过去5年的历史;和未修正的甲状腺功能低下或贫血。病人服用抗生素、益生元、益生菌、类固醇、和/或免疫抑制代理人在一个月内样本收集任何事件之前也被排除在外。进行了数据收集从2017年9月到2018年4月。招聘和数据收集的研究参与者发生在三个动态癌症治疗设施:两人在美国东南部,和一个在圣胡安,波多黎各。东南部的人体试验委员会学术医学中心和波多黎各大学医学科学校园数据收集前批准了这项研究。所有程序中执行研究涉及人类受试者按照这两个机构的道德标准和/或国家研究委员会和1964年赫尔辛基宣言及其后来的修正案或类似的道德标准。书面知情同意了所有个人参与者包括在这项研究。
2.2。人口统计、临床信息和评估的疲劳
获得知情同意后,参与者完成了2篇论文形式:人口统计信息和7-item Patient-Reported结果测量信息System-fatigue (PROMIS-F)。表单管理之前,在中间(CRT治疗后12 - 16),最后CRT(治疗后24 - 28)。人口结构形式收集被调查者的年龄、婚姻状况、职业地位和教育水平。首席研究员获得以下从医学临床信息图:阶段的癌症,治疗前血红蛋白(Hgb)水平,规定和自我治疗药物,RT分数,数量和总RT剂量。
7-item,成人PROMIS-F形式评估疲劳的影响和经验在过去一周
15 ]。例如,一个项目的写着“在过去的七天,多长时间你觉得累吗?“每一项是固定的潜油电泵Likert-type规模响应(1 =永远5 =总)。得分之间7和35高分意味着更高的疲劳。一个总分计算加法评分项目。的7-item PROMIS-F,西班牙语和英语版本已经广泛用于评估癌症相关疲劳和有证据确凿的有效性和可靠性
15 - - - - - -
17 ]。PROMIS-F内部一致性在本研究0.90。进一步,我们比较了意味着原始分数使用推荐的原始分数意义重要的差异(MIDs)范围在癌症患者的研究表明,原始分数MIDs估计7-item PROMIS-F 2 - 3的范围内(
17 ]。优化疲劳研究参与者的表型特征,我们分组参与者进行分析基于三分PROMIS-F得分的变化从之前到中、从CRT之前结束;疲劳参与者那些≥3分PROMIS-F增加分数,和nonfatigued参与者与<三分疲劳评分的变化。
2.3。粪便样本集合
同一天的疲劳评估(之前、在中间和结束时)的CRT,每个参与者大约5 g的粪便收集使用无菌塑料容器的三个研究时间点。参与者储存粪便样本家里冰箱,24小时内送货上门的研究团队。整除的250毫克的粪便样本收到立即存放在−80°C约30天前批DNA提取。
2.4。16 s RNA基因测序微生物分析
提取的DNA从粪便细菌(从粪便样本(
n = 29),在中间(
n = 26),最后(
n 的CRT) = 22) 16 s RNA扩增子测序后进行权力土壤DNA隔离设备(该款,卡尔斯巴德,CA)过程和用作PCR扩增的模板。粪便样本的差异数量在每一个时间点是由于缺少粪便样本或抗生素或益生菌用于收集的时间。DNA浓度被量子位3.0荧光计(评估生命技术;热科学、德威尔明顿)。DNA完整性评估通过加载5µl DNA 1%琼脂糖凝胶与溴化乙锭染色。微生物测序后进行MiSeq Illumina公司平台Illumina公司协议(
18 ]。V3和V4地区的16 s rDNA细菌放大使用标准的Illumina公司引物。反向引物包括12个碱基对(bp)核苷酸条形码促进多元测序的85样品单300个基点paired-end MiSeq运行(V3工具包)。读取,通过最初的质量控制都保持为进一步分析、适配器和条形码序列被移除。read-ends都合并使用paired-end读合并(梨),最低20 bp和重叠的意义0.001 [
19 ]。我们一共获得了14430624读169773年平均读/样品。
微生物分类学多样性度量和分类进行了使用定量见解微生物生态学(Qiime)第2版软件。Qiime管道后,高质量的Illumina公司读取修剪和去噪使用DADA2 [
20. ),然后剩下的序列对齐使用Mafft [
21 ]。系统发育树构建计算指标α多样性:香农多样性指数(占该物种的丰度和均匀度都存在),观察操作数量分类学单位(辣子鸡)Pielou的均匀度,和信仰系统发育多样性指数(微生物群落均匀度的估计)。此外,在门和属分类学分类水平是完成了qiime2特征分类器插件使用绿色煤电16 s数据库和扩增引物用于选择V3-V4地区。多样性指标和相对丰度都是利用调查CRT对肠道微生物的影响及其与疲劳。
2.5。统计分析
描述性统计包括频率、比例意味着,标准差(SDs)进行样本的人口统计数据和疾病特征。此外,描述性统计包括意味着,SDs,中位数计算为PROMIS-F示例作为一个整体和疲劳组类别。由于直方图显示PROMIS-F数据不是正态分布,非参数(Mann-Whitney
U 测试)统计测试是用来评估差异CRT之前中间和结束之前。我们使用卡方测试或斯皮尔曼相关调查可能疲劳和之间的联系(a)灌注化疗与口服化疗,(b)阶段,(c)性别、年龄(d), (3) BMI(身体质量指数),和治疗前(f)血红蛋白水平。数据分析使用社会科学统计软件包SPSS 24.0版的windows,和/或R统计软件。
正常的肠道微生物组变量(多样性和相对丰度)是由夏皮罗测试的意义阈值
p
≤
0.05
。我们使用mixed-effects回归分析探讨肠道微生物多样性指标差异的CRT同时为重复测量调整。我们使用一个双尾
t 以及或Mann-Whitney
U 测试≤0.05的显著性水平来评估统计差异组基于疲劳状态在CRT的中间和结尾。测试是否微生物组变量(多样性和分类法)CRT治疗后可能预测疲劳状态之前,我们使用随机森林分类。我们使用平衡精度评估的性能分类,定义为平均灵敏度之间(疲劳个人正确地确定的比例)和特异性(nonfatigue个人比例正确认证)。为分类变量重要性评估使用意味着降低基尼指数。
3所示。结果
3.1。病人的特点
我们接近36岁男性和女性可能参与研究;33同意参与,但只有29合格,同意了。研究参与者的平均年龄是61年(标准差11.4);大部分是已婚或合作(96%)、受过良好教育(85%),和退休(69%)。大多数的参与者是男性(近61%)和非拉美裔白人(48%),其次是西班牙裔(30%)。表
1 描述了参与者的临床特点。20个参与者的临床阶段T3(69%),和9患者阶段2 RC。患者接受3 d技术标准协议的45 Gy骨盆25分数,包括后盆腔节点,直肠,和直肠系膜1椎间盘空间,然后6到8 Gy提升(51 - 53 Gy)在3或4分数原发肿瘤体积的1.5厘米。共有17个病人(53%)接受了并发连续注入研究者用225毫克/米2 超过24小时,12例口服卡培他滨825毫克/米2 一天两次,每周5天5周。在治疗之前,参考范围(表内血红蛋白水平
1 )。
表1
临床样本的特征。
变量
的意思是
SD
范围
N
参考范围
年龄
61.00
11.40
37 - 80
29日
身体质量指数
27.19
4.16
15.5 - -38.0
26
血红蛋白
13.96
1.17
12.20 - -17.70
22
11到18门g / dL
SD =标准差。
3.2。的严重性CRT-Related疲劳
疲劳的严重程度有显著差异的CRT(更高的分数表明更多的严重程度)与CRT(启动前的平均分数
p
≤
0.05
)(表
2 )。一半的参与者被疲劳(
n = 13;中值疲劳= 19)在CRT的中间,而一半(
n = 13;中值疲劳nonfatigue组= 20)。进一步,在CRT的结束,大多数参与者疲劳组(
n = 15;中值疲劳= 24),7 nonfatigue组(中值疲劳= 18)。没有统计疲劳状态之间的联系和灌注化疗与口服化疗在中间和在治疗结束(卡方,
p
>
0.05
)。同样,疲劳状态与性别之间没有明显的联系(
p
>
0.05
在任何时间点)。此外,虽然没有疲劳评分之间的联系在任何时间点与治疗,年龄、体重指数、治疗前或治疗血红蛋白水平(
p
>
0.05
),高疲劳评分在治疗前(ρ= 0.50,
p
=
0.001
)和中间的治疗(ρ= 0.45,
p
=
0.001
)分别与更高阶段的疾病有关,。
表2
总结Mann-Whitney
U 测试的PROMIS-F总样本。
Mann-Whitney
双
中位数
U
p
价值
在vs。
17.0
307.5
0.17
中间
20.0
在vs。
17.0
218.5
0.03
∗
结束
23.0
中间vs。
20.0
253.5
0.27
结束
23.0
p
∗
≤
0.05
。
3.3。时间改变肠道微生物的多样性在CRT的总样本与平均读取样品读取
表
3 显示每个计算中间值α多样性指数,即(一)香农的多样性;(b)观察辣子鸡;和(c)社区均匀度的估计(信仰和Pielou)。α多样性进一步对比分析使用mixed-effects回归分析显示显著降低香农多样性的中间(
p
≤
0.03
)和CRT的末尾(
p
<
0.01
)与治疗前相比整个示例(图
1(一) )。类似地,在中间显著降低大量的辣子鸡(
p
≤
0.01
和治疗结束时被发现
p
≤
0.03
辣子鸡(图)与之前相比治疗
1 (b) )。还有一个趋势降低Pielou的均匀度指数的CRT与之前相比开始的治疗(图
1 (d) )。没有明显差异的多样性指数之间的研究者用与那些冲剂口服卡培他滨在CRT的中间和结束时,这表明两组对化疗(是等价的
S1 。表)。
表3
中位数α多样性指数(
n = 29),在中间(
n = 26),最后(
n CRT的= 22)。
指数
之前
中间
结束
中位数
中位数
中位数
观察到的
辣子鸡
190年
176年
134年
香农
6.11
5.90
5.58
信仰
21.14
18.70
14.52
Pielou
0.82
0.80
0.81
数量的样本在每个时间点的差异是由于缺少的粪便标本或抗生素或益生菌使用收集的时间。
图1
α多样性指数在治疗时间点(之前(
n = 29)、中(
n = 26)和结束(
n = 22))为所有参与者:香农(一),(b)观察辣子鸡,(c)信仰,(d) Pielou。
(一)
![]()
(b)
![]()
(c)
![]()
(d)
![]()
3.4。α多样性指数差异疲劳和Nonfatigued参与者在治疗
我们比较疲劳和nonfatigued参与者之间的α多样性指数资料在CRT的中间和结束时。使用韦尔奇的后续测试
t 以及显示疲劳之间的显著差异,nonfatigued病人治疗(图的中间
2 (b) )。更具体地说,辣子鸡的平均丰度较低疲劳患者(149.30±53.1)比nonfatigued患者(189.15±44.18,
t (23)= 2.08,
p
≤
0.05
)。类似的趋势观察香农和信仰的多样性指数在CRT(数据的中间
2(一个) 和
2 (c) )。然而,CRT的尽头,没有明显差异的α多样性指数之间的疲劳和nonfatigued患者,这可能是因为这个探索性研究的小样本大小(
S2 。表)。
图2
比较α多样性指数的CRT的参与者在每个疲劳组(没有= nonfatigued (
n = 13);是的=疲劳(
n = 13)):(a)香农,(b)观察辣子鸡,(c)信仰,(d) Pielou。
(一)
![]()
(b)
![]()
(c)
![]()
(d)
![]()
3.5。最常见的相对丰度的差异在治疗疲劳和Nonfatigued参与者之间的门
与分类分析,
厚壁菌门 和
拟杆菌门 最大的两个类群为疲劳和nonfatigued参与者CRT的中间和结束时,分别(表吗
4 )。治疗中,有一个明显的相对丰度较低
拟杆菌门 在疲劳参与者与nonfatigued参与者(
U = 124,
p
≤
0.04
)(表
4 )。CRT的中间,一个类似的趋势中观察到疲劳参与者显示增加壁厚菌门和拟杆菌门比率与nonfatigued参与者。在治疗结束时,有一个更高的相对丰度
拟杆菌门 在疲劳参与者与nonfatigued参与者(
U = 16,
p
≤
0.01
)。还有一个趋势的较低
厚壁菌门和拟杆菌门 比和
厚壁菌门 疲劳参与者与nonfatigued参与者。
表4
总结Mann-Whitney
U 测试的分类分析四个主要细菌类群的相对丰度。
门
疲劳
Nonfatigued
Mann-Whitney
U
中位数
中位数
U
p
价值
厚壁菌门和拟杆菌门
中间
0.74
0.32
50
0.08
结束
0.22
1.33
79年
0.07
放线菌
中间
0.002
0.002
78年
0.76
结束
0.0008
0.0009
61年
0.57
拟杆菌门
中间
0.22
0.72
124年
0.04
∗
结束
0.65
0.41
16
0.009
∗
∗
厚壁菌门
中间
0.23
0.23
71年
0.51
结束
0.14
0.51
78年
0.08
变形菌门
中间
0.13
0.05
61年
0.24
结束
0.09
0.23
54
0.94
p
∗
≤
0.05
和
∗
∗
p
≤
0.01
中间的治疗(疲劳
n = 13;nonfatigued
n = 13);治疗结束(疲劳
n = 15;nonfatigued
n = 7)。
3.6。之间的相对丰度的差异选择属疲劳和Nonfatigued参与者在治疗
3.6.1。粪便微生物生态学的疲惫的参与者
疲劳和nonfatigued参与者之间的粪便微生物成分在治疗也在属级(图明显不同
3 )。更具体地说,我们观察到在治疗中,疲劳参与者的微生物群明显丰富的
埃希氏杆菌属 属属于的门
变形菌门 而nonfatigued参与者(没有这个属的代表)(
p
≤
0.05
)(图
3 (d) )。在治疗结束时,疲劳参与者的微生物群明显丰富的属
拟杆菌 (图
3 (f) ),这属于
拟杆菌门 门的成员
厚壁菌门 门,包括
Faecalibacterium 和
Oscillospira 属与nonfatigued参与者(
p
≤
0.05
)(数据
3 (e) 和
3 (g) )。
图3
箱线图显示选择属疲劳之间的相对丰度和nonfatigued组(No / = nonfatigued;基于Mann-Whitney是的=疲劳)
U 测试在粪便样本中治疗((a)
瘤胃球菌属 ,(b)
Akkermansia ,(c)
Oscillospira ,(d)
埃希氏杆菌属 属)和治疗结束时((e)
Oscillospira (f)
拟杆菌 ,(g)
Faecalibacterium ,(h)
乳杆菌科 )相对于基线,pre-CRT。中间的治疗(疲劳
n = 13;nonfatigued
n = 13);治疗结束(疲劳
n = 15;nonfatigued
n = 7)。
(一)
![]()
(b)
![]()
(c)
![]()
(d)
![]()
(e)
![]()
(f)
![]()
(g)
![]()
(h)
![]()
操作。粪便微生物生态学的Nonfatigued参与者
在治疗中,我们观察到,大大丰富了nonfatigued参与者的微生物群的一员
Verrucomicrobia 门,
Akkermansia 属(图
3 (b) )的成员
厚壁菌门 门,包括成员的
Ruminococcaceae 家庭,等
瘤胃球菌属 和
Oscillospira 属(图
3(一个) 和
3 (c) )与疲劳参与者的微生物群(
p
≤
0.05
)。治疗结束时,我们观察到nonfatigued参与者的微生物群明显丰富的成员
厚壁菌门 门,包括成员的
乳杆菌科 家庭等
乳酸菌 属(
p
≤
0.05
)(图
3 (h) )。
3.6.3。测试是否微生物组变量(多样性和分类法)之前在CRT CRT可能预测疲劳状态
我们执行随机森林分类使用基线微生物组变量作为预测和疲劳状态分别在中间和最后的治疗结果(图
4 )。微生物组变量包括香农多样性指数、辣子鸡、Pielou的均匀度指数,信仰系统发育多样性指数,9门一级分类作业(
变形菌门 ,
放线菌 ,
拟杆菌门 ,
厚壁菌门,Verrucomicrobia ,
Fusobacteria ,
Tenericutes ,
TM7 ,
Synergistetes ),
厚壁菌门和拟杆菌门 比率。在中间点上,我们有63%的平衡精度预测参与者有或没有疲劳的敏感性为70%,特异性为57%。在治疗结束时,我们有49%的平衡精度预测参与者有或没有疲劳的敏感性为73%,特异性为25%。
图4
变量重要性分类疲劳状态的随机森林CRT的中间(a)和(b) CRT的结束。
(一)
![]()
(b)
![]()
4所示。讨论
我们的研究结果和讨论必须被视为初步进行解释时应特别谨慎,因为下面讨论的一些局限性。尽管如此,疲劳常常被报道为癌症患者最痛苦的症状之一脸治疗期间。事实上,从横断面研究证据表明流行严重的疲劳在大约67%的患者新辅助CRT nonmetastatic RC [
22 ,85%的病人抱怨持续疲劳post-CRT [
23 ];然而,有限的纵向研究。探索性研究的结果表明,疲劳显著恶化到年底前从CRT (
p
=
0.006
−
0.03
)。类似的结果也出现在头部和颈部癌症患者接受CRT (
24 ]。有趣的是,我们并没有发现疲劳与类型的化疗,性别、年龄、体重指数、前处理血红蛋白水平。这些发现与其他报告是一致的,既没有性别和年龄也没有总剂量的RT预测疲劳程度不同的癌症患者在RT诊断(
25 ]。同样,Gurren et al。
26 )表明,没有疲劳评分之间的相关性和血红蛋白水平在新辅助RT RC。相反在晚期癌症病人的样本一般疲劳的症状控制与血红蛋白水平(
27 ]。尽管如此,考虑到高肿瘤协会与疲劳阶段,临床医生需要注意的可能性较高的疲劳在那些目前肿瘤恶化阶段。这些结果也表明,临床医生需要不断评估,计划和管理疲劳和其他潜在的副作用CRT为了改善治疗结果这群缺乏研究的人口
2 ]。预防和管理的主要差距CRT-induced疲劳是其生物学机制尚未确定。尽管如此,新的兴趣gut-brain-axis和显著的高维测序技术的进步/数据表明CRT-induced肠道微生物微扰的作用/生态失调的病理学CRT-related疲劳(
4 ,
5 ,
8 ,
9 ,
14 ];然而,综合microbiomics研究临床人口稀少。
我们的发现这个探索性研究表明各种因素如CRT导致肠道微生物组成的扰动。更具体地说,本研究肠道微生物扰动特点是within-sample减少多样性在中间和结束时的CRT与治疗前相比,香农多样性指数和观察到的物种/辣子鸡。类似的结果也出现在患者接受化疗或盆腔RT孤单。454年一项研究使用高通量焦磷酸测序数据发现,α多样性指数(信仰系统发生的多样性和观察到的物种)在15粪便样本收集的非霍奇金淋巴瘤的化疗后显著降低与样品相比之前收集治疗(
28 ]。同样,一项小型研究(
n = 11)混合盆腔癌患者,使用454高通量焦磷酸测序,发现在香农多样性指数明显降低盆腔RT与之前相比RT (
14 ]。有趣的是,一个横断面研究粪便微生物群的33个健康人相比,17日结直肠癌(CRC)患者治疗前,14 CRC患者接受化疗,和5 CRC患者手术后,却发现α多样性的指标组间无显著差异(
29日 ]。然而,我们的研究结果表明,肠道内细菌数量变化的全球平衡响应基因毒性压力如CRT。
细菌的多样性的调查揭示了小说发现在CRT的中间,观察到疲劳参与者辣子鸡多样性低于nonfatigued参与者。正如前面强调的,一个试点研究表明,肠道微生物群摄动/失调可能预测腹泻和恶化的疲劳在癌症患者接受盆腔RT (
14 ]。其他作者试图显示微生物多样性之间的关系和行为症状在其他疲劳条件(例如,肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合症(我/ CFS)) (
30. ]。例如,一项研究报告减少多样性和改变肠道微生物组成与健康人相比,个人与我交货(
30. ]。进一步纵向研究应该确定如果肠道微生物多样性下降或期间CRT-associated疲劳的治疗是最重要的因素。
我们的飞行员类群分析结果发现在CRT,大多数细菌在肠道参与者代表是疲劳的
变形菌门 从
埃希氏杆菌属 属,其中可能包括一个潜在的病原体等
大肠杆菌 。
大肠杆菌 和
沙门氏菌 一般的血培养增殖住院癌症病人发烧(
31日 ]。的一些压力
大肠杆菌 尤其是在免疫功能不全的癌症患者与潜在的严重和危及生命的感染,如泌尿道感染(
32 ),包括急性和慢性腹泻(例如,致肠病的和肠出血
大肠杆菌 腹泻(
33 ),或血液感染)
34 ]。例如,一项研究(使用实时PCR定量细菌)观察到的微生物区系成分大部分患者经历化疗所致腹泻显示增加
大肠杆菌 在减少
乳酸菌 种虫害和
拟杆菌 种虫害而健康自愿(
33 ]。此外,一些菌株
大肠杆菌 与CRC肿瘤大小呈正相关(
35 ]。此外,一些证据表明之间的关联
大肠杆菌 和妥协肠道屏障的完整性、炎症、非酒精性脂肪肝病(和潜在的肝毒素的事件
36 ]。也许这是了不起的,因为我们的数据支持促炎的假设环境疲劳组通过更高的相对丰度
拟杆菌门 门和属
拟杆菌 相比于nonfatigued参与者CRT的末尾。在门级,增加
拟杆菌门 已报告在肠道炎症性疾病如肠易激综合症(
37 和非酒精性脂肪肝病
36 ]。有趣的是,
拟杆菌 属可能包括一个潜在的病原体等
b . fragilis 。事实上,最近的文献汇编信息表明产肠毒素的菌株
b . fragilis 不仅与CRC有关还与菌血症、结肠炎、腹泻、败血症、系统性感染、系统性炎症和神经系统疾病,如阿尔茨海默病(
38 ]。后者报告也强调的机制之一
b . fragilis 可以与系统性炎症和神经退行性变的可能相关的能力吗
b . fragilis 分泌神经毒素如促炎脂多糖BF-LPS。相反,一些菌株
Faecalibacterium (这也大大丰富的疲劳参与者)等
f . prausnitzii (
39 )和一些菌株
Oscillospira (
40 与抗炎作用。
我们还表明,在治疗中,绝大多数的细菌存在于肠道nonfatigued参与者是由两个截然不同的类群:
Verrucomicrobia 门(
Akkermansia 属,有益微生物)和
厚壁菌门 门(
瘤胃球菌属 属
Oscillospira 属)。这是重要的考虑到
Akkermansia 据报道导致肠道抗炎作用,增强肠道屏障功能(
41 ]。更具体地说,它已建议
答:muciniphila 坚持肠上皮细胞,增强上皮细胞层的完整性,导致良好的肠道免疫(
42 ]。此外,butyrate-producing属等
Oscillospira 检测中,nonfatigued与会者的治疗和疲劳参与者结束时(
40 ]。一个有趣的事实是,动物研究表明丁酸补充改善肠道屏障功能,通过衰减炎症和降低内毒素水平(
43 ]。值得注意的是我们的研究还发现,nonfatigued参与者治疗结束时显示
乳酸菌 优势在粪便样本,也许代表临床稳定的时期。订单
Lactobacillales 包括物种(例如,
乳酸菌 ,
Lactococcus ,
肠球菌 物种)与生产的酸性环境,抑制了几个种类从有害细菌的生长
44 ]。此外,一些属的菌株
乳酸菌 (例如,
l .嗜酸的l .干酪乳杆菌 )发现益生菌特性(
44 ),改善肠道炎症(
45 ,改善肠道屏障功能(
46 在动物模型。相反的,丰富的
Oscillospira 和
瘤胃球菌属 与衰老有关(
47 ]。值得注意的是,需要全面的分子分析的研究来确认和确定一定的角色组细菌CRT-associated疲劳的病因和其他共病的症状(例如,睡眠障碍、抑郁、焦虑、疼痛、和认知障碍)以及CRT-induced胃肠道症状(例如,粘膜炎、恶心和呕吐)(
13 ,
33 ]。
与我们的预期相反,我们的初步研究发现肠道微生物变量之前CRT在预测准确性较低疲劳在急性期的治疗。这部分低精度可以解释我们温和的样本大小。它也可能是其他的变量可能有一个更强大的协会与疲劳(例如,抑郁,白蛋白水平,炎症标记物(如触珠蛋白,interleukin-1受体拮抗剂,可溶性肿瘤坏死因子receptor2水平),和不受控制的腹泻,(
14 ,
22 ,
27 ,
48 ])并不包括在分析中。尽管如此,我们的研究奠定了基础为未来的验证和优化分类器/模型在一个更大的样本,可能包括一个小组一起健康的参与者在一个设计良好的临床数据的纵向研究。区分的能力,没有疲劳症状患者或有一个特定的微生物可能风险出现症状的临床相关性的发展个性化医疗/干预措施。
4.1。限制
这个探索性研究的局限性包括使用粪便样本而不是肠内容。然而,粪便样本通常用于研究微生物群落(
49 ),也许是因为这些样品很容易获得从个人与肠道组织样本。本研究的另一个限制是相对温和的样本量;更大的样本量会允许研究感兴趣的其他变量。例如,可能会有其他副作用/变量引起的CRT的细胞毒性效应(如贫血、营养状况
50 ),胃肠道紊乱(粘膜炎、腹泻和便秘;(
39 ])或外部因素(如饮食;(
51 ]),占方差在胃肠道细菌种群的组成和多样性可能影响疲劳并不包括在分析经验;然而,这些变量的数据收集工作目前正在进行。长纵向研究持续的疲劳和失调需要验证之前的研究表明,化疗结束后管理;细菌丰度在几天内恢复,有时甚至对数字提升高于初始水平(
39 ]。这些发现可能提供信息关于治疗的努力改善疲劳和肠道微生物群扰动在急性期的治疗。在RC的背景下,本研究的另一个局限性是没有数据的促成因素,如肿瘤特征(例如,位置和大小(
49 ])或手术恢复(例如,缺血/再灌注(
52 )可以影响肠道微生物和肿瘤微环境,除了其他伴随治疗(例如,CRT)。