引用本文： 謝揚帆, 曹玲敏, 汪雪媛, 林川, 黃海溶. 中國胰腺癌患者腸道菌群多樣性組成譜的系統評價. 中國循證醫學雜志, 2023, 23(2): 186-190. doi: 10.7507/1672-2531.202208011 復制
最新全球癌癥統計報告，在癌癥新發病例中胰腺癌居第14位，同年死亡病例數居第7位[1]。胰腺癌患者通常預后不良，5年生存率不足10%[2-3]。在中國，隨著人口增長、老齡化進程加速及西方化生活方式的普及，胰腺癌的發病率預計在未來幾年仍將上升[4]。目前胰腺癌手術效果相對較好，但僅適用于早期患者，目前約80%的患者確診時已為晚期，無法行手術治療，而采用傳統治療策略的生存率較低[5]。現有放化療對胰腺癌療效有限，靶向藥物、免疫檢查點抑制劑效果也不理想[6]。
胰腺癌的微環境通常包括免疫抑制細胞增多、免疫細胞失活和腫瘤突變負荷低等狀態，多數免疫治療結果并不令人滿意[7]。因此，新的針對胰腺癌的預防與治療研究非常重要。近年來微生物組學研究改變了人們對參與人類健康與疾病的微生物的看法。隨著腸道菌群檢測技術的發展，腸道微生態改變與疾病的關系日益受到重視，越來越多的研究顯示，腸道菌群與消化系統疾病的發生發展存在相關性。但目前關于胰腺癌腸道菌群多樣性的研究較少，且結果尚存爭議[8]。
腸道菌群是指在腸道內定殖的微生物群落，包括細菌、真菌、病毒等在內的所有微生物，由于細菌占其中很大一部分且目前研究最多，因此腸道菌群的討論多指細菌范疇[9]。腸道菌群多樣性是指在腸道內定殖的微生物種類數，腸道菌群多樣性組成譜是指在腸道內定殖的微生物群落處于某種動態平衡的狀態。正常情況下，腸道菌群多樣性組成譜處于健康的動態平衡中，有助于消化代謝、免疫發育、能量和營養吸收等，是對健康起重要促進作用的系統[10]。
腸道菌群失調會形成適合腫瘤發生發展的微環境[11-12]。有研究[13-15]顯示腸道微環境紊亂是胰腺癌發生的重要因素，與對照組相比，胰腺癌患者腸道中韋榮球菌、克雷伯菌、月形單胞菌、產脂多糖LPS菌（普氏菌、腸桿菌）、擬桿菌、變形菌、互養菌和廣古菌等豐度增加，益生菌雙歧桿菌和某些產丁酸菌（如糞球菌、梭菌屬和Anaerostipes species）豐度降低。目前基于胰腺癌患者的腸道菌群多樣性組成譜的研究結果不完全一致，可能與納入的研究樣本數量、研究對象種族、環境、高通量測序方法等有關。為了更全面地了解胰腺癌患者的腸道菌群特征，本研究基于高通量測序研究，系統評價胰腺癌患者腸道菌群多樣性組成譜，以期為胰腺癌的早期防治提供參考依據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
橫斷面研究。
1.1.2 研究對象
中國人群，經腫瘤標志物、影像學檢查或病理檢測確診為胰腺癌的新發病例，對照為匹配的健康人群。年齡、性別均不限。
1.1.3 研究方法
采集研究對象新鮮糞便立即凍存，通過Illumina MiSeq、HiSeq等平臺進行腸道菌16SrRNA、16SrDNA或宏基因組測序。
1.1.4 結局指標
① Shannon指數；② Simpson指數；③ Chao1指數；④ 相對豐度。
1.1.5 排除標準
① 重復發表或數據相同的文獻；② 非中、英文文獻；③ 數據不詳或有誤的文獻。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索The Cochrane Library、PubMed、Web of Science、EMbase、CNKI、CBM、WanFang Data和VIP數據庫，搜集胰腺癌患者腸道菌群多樣性組成譜的橫斷面研究，檢索時限均從建庫至2021年12月31日。檢索采用主題詞與自由詞相結合的方式進行，并根據各數據庫特點進行調整。同時檢索納入研究的參考文獻，以補充獲取相關資料。英文檢索詞包括：pancreatic neoplasms、pancreas neoplasms、cancer of pancreas、gastrointestinal microbiome、gut microbiome、gut microflora、gastrointestinal microbial community、intestinal microbiome、enteric bacteria、fecal samples等；中文檢索詞包括：胰腺腫瘤、胰腺癌、胃腸道微生物組、腸道微生物組、胃腸道菌群、腸道菌群、胃腸道微生物群落、胃微生物組、腸道細菌、糞便樣本等。
1.3 文獻篩選和資料提取
由2名研究者獨立篩選文獻、提取資料并交叉核對。如有分歧，則通過討論或與第三方協商解決。文獻篩選時首先閱讀文題，在排除明顯不相關的文獻后，進一步閱讀摘要和全文以確定是否納入。如有需要，通過郵件、電話聯系原始研究作者獲取未確定但對本研究非常重要的信息。資料提取內容包括：① 納入研究的基本信息（第一作者、發表年份、樣本量等）；② 研究對象的基本特征（年齡、性別等）；③ 測序方法、測序平臺；④ 研究結果。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
由2名研究者獨立評價納入研究的偏倚風險，并交叉核對結果。偏倚風險評價采用AHRQ量表[16]。
1.5 統計分析
采用RevMan 5.3軟件對α多樣性Shannon指數進行Meta分析。計量資料采用均數差（mean difference，MD）或標準化均數差（standardized mean difference，SMD）為效應分析統計量，并提供其95%可信區間（confidence interval，CI）。納入研究結果間的異質性采用χ2檢驗進行分析（檢驗水準為α=0.1），同時結合I2定量判斷異質性大小。若各研究結果間無統計學異質性，則采用固定效應模型進行Meta分析；若各研究結果間存在統計學異質性，則進一步分析異質性來源，在排除明顯臨床異質性的影響后，采用隨機效應模型進行Meta分析。Meta分析的水準設為α=0.05。
2 結果
2.1 文獻篩選流程及結果
初檢共獲得相關文獻143篇。所檢索的數據庫及檢出文獻數具體如下：The Cochrane Library（n=5）、PubMed（n=24）、Web of Science（n=48）、EMbase（n=16）、CNKI（n=16）、CBM（n=3）、WanFang Data（n=26）和VIP（n=4）。經逐層篩選，最終納入7個橫斷面研究[9,14,17-21]。
2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價結果
表1
納入研究的基本特征
表2
納入研究的偏倚風險評價結果
2.3 腸道菌群α多樣性Shannon指數的Meta分析結果
共納入3個研究[14,18,21]。隨機效應模型Meta分析結果顯示，與健康對照組相比，胰腺癌患者腸道菌群α多樣性降低［SMD=?0.58，95%CI（?1.08，?0.07），P=0.03］，差異具有統計學意義。采用逐一剔除單個研究的方法進行敏感性分析，結果顯示剔除單個研究后結果未發生顯著變化，提示結果較穩定。
2.4 腸道菌相對豐度分析
胰腺癌患者與健康對照組比較，在門、科、屬水平相對豐度有差異的腸道菌見表3和表4；報告胰腺癌患者主要腸道菌相對豐度上升和下降的研究情況見表5。
表3
胰腺癌患者相對豐度上升的腸道菌
表4
胰腺癌患者相對豐度降低的腸道菌
表5
胰腺癌患者主要腸道菌相對豐度變化情況
3 討論
本研究結果顯示，與健康對照人群相比，胰腺癌患者的腸道菌群多樣性顯著降低。敏感性分析結果顯示，汪雪媛[21]的研究可能是異質性來源之一。其原因可能是該研究納入對象僅為海南省戶籍人群，地域性可能對結果產生影響。定性分析結果顯示，胰腺癌患者腸道菌組成譜與健康者不同，變形菌門、普氏菌屬在胰腺癌患者中相對豐度高于健康者；厚壁菌門、棲糞桿菌屬、雙歧桿菌屬和梭菌屬在胰腺癌患者中相對豐度低于健康者。Kartal等[22]研究發現，異型韋榮氏菌、具核梭桿菌和Alloscardovia omnicolens在胰腺導管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）患者腸道菌群中富集，而Romboutsia timonensis、糞桿菌、擬桿菌和雙歧桿菌的豐度降低。與本研究結果不完全一致，這可能與人種、測序平臺和方法等差異有關。
腸道微生物組在胰腺癌發展中的功能作用已經在小鼠研究中得到證實，在無菌環境中生長的PDAC小鼠中，腫瘤發生明顯延遲，而在正常小鼠喂養環境中生長的PDAC小鼠則沒有明顯延遲，這凸顯了腸道微生物群在胰腺癌發展中的重要性。將自發PDAC小鼠模型的糞菌移植（faecal microbial transplants，FMT）到無菌小鼠或經抗生素處理的PDAC小鼠中，發現加速了腫瘤生長。在FMT之前對受體小鼠進行細菌消融可以改善供體糞便的定殖，進一步研究表明，抗生素介導的細菌消融減少了免疫抑制髓系細胞和巨噬細胞于腫瘤微環境的浸潤，而在原位PDAC小鼠模型中，PDAC小鼠的FMT逆轉了這一情況[23]，腸道微生物群可能通過調節免疫和代謝途徑，在癌癥的發生進展中發揮重要的作用，其功能機制還須進一步闡明。
生態學家使用α多樣性和β多樣性分別表征物種在生境內和生境間的多樣性，以綜合評價其總體多樣性。α多樣性是指局部均勻生境下的物種在豐富度、多樣性和均勻度等方面的指標，常用Shannon指數、Simpson指數和Chao1指數描述分析。Shannon指數能夠描述兩方面的信息：① 種類豐富度；② 種類中個體分配上的均勻性。Shannon值越大，說明群落多樣性越高。因納入研究較少報告了Simpson指數和Chao1指數，本研究僅以Shannon指數為結局指標進行了Meta分析。由于納入研究未提供β多樣性分析的數據，無法進行Meta分析，未能全面分析胰腺癌腸道菌群多樣性。
本研究的局限性：① 納入患者均為中國人群，本研究結果和其他國家和人種胰腺癌腸道菌群分布很可能不同；② 納入研究的測序平臺、測序方法不完全一致，可能影響研究結果；③ 納入研究為橫斷面研究，研究結果只能提示腸道菌多樣性組成譜的變化與胰腺癌有關聯，但不能驗證兩者之間是否有因果關系；④ 如前所述，由于納入研究數據所限，僅能對α多樣性進行定量分析，無法全面反應腸道菌群多樣性。
綜上所述，現有證據表明胰腺癌患者腸道菌群有一定特性，變形菌門、普氏菌屬在胰腺癌患者中相對豐度較高；厚壁菌門、棲糞桿菌屬、雙歧桿菌屬和梭菌屬在胰腺癌患者中相對豐度較低。受納入研究數量和質量的限制，上述結論尚待更多高質量研究予以驗證。
最新全球癌癥統計報告，在癌癥新發病例中胰腺癌居第14位，同年死亡病例數居第7位[1]。胰腺癌患者通常預后不良，5年生存率不足10%[2-3]。在中國，隨著人口增長、老齡化進程加速及西方化生活方式的普及，胰腺癌的發病率預計在未來幾年仍將上升[4]。目前胰腺癌手術效果相對較好，但僅適用于早期患者，目前約80%的患者確診時已為晚期，無法行手術治療，而采用傳統治療策略的生存率較低[5]。現有放化療對胰腺癌療效有限，靶向藥物、免疫檢查點抑制劑效果也不理想[6]。
胰腺癌的微環境通常包括免疫抑制細胞增多、免疫細胞失活和腫瘤突變負荷低等狀態，多數免疫治療結果并不令人滿意[7]。因此，新的針對胰腺癌的預防與治療研究非常重要。近年來微生物組學研究改變了人們對參與人類健康與疾病的微生物的看法。隨著腸道菌群檢測技術的發展，腸道微生態改變與疾病的關系日益受到重視，越來越多的研究顯示，腸道菌群與消化系統疾病的發生發展存在相關性。但目前關于胰腺癌腸道菌群多樣性的研究較少，且結果尚存爭議[8]。
腸道菌群是指在腸道內定殖的微生物群落，包括細菌、真菌、病毒等在內的所有微生物，由于細菌占其中很大一部分且目前研究最多，因此腸道菌群的討論多指細菌范疇[9]。腸道菌群多樣性是指在腸道內定殖的微生物種類數，腸道菌群多樣性組成譜是指在腸道內定殖的微生物群落處于某種動態平衡的狀態。正常情況下，腸道菌群多樣性組成譜處于健康的動態平衡中，有助于消化代謝、免疫發育、能量和營養吸收等，是對健康起重要促進作用的系統[10]。
腸道菌群失調會形成適合腫瘤發生發展的微環境[11-12]。有研究[13-15]顯示腸道微環境紊亂是胰腺癌發生的重要因素，與對照組相比，胰腺癌患者腸道中韋榮球菌、克雷伯菌、月形單胞菌、產脂多糖LPS菌（普氏菌、腸桿菌）、擬桿菌、變形菌、互養菌和廣古菌等豐度增加，益生菌雙歧桿菌和某些產丁酸菌（如糞球菌、梭菌屬和Anaerostipes species）豐度降低。目前基于胰腺癌患者的腸道菌群多樣性組成譜的研究結果不完全一致，可能與納入的研究樣本數量、研究對象種族、環境、高通量測序方法等有關。為了更全面地了解胰腺癌患者的腸道菌群特征，本研究基于高通量測序研究，系統評價胰腺癌患者腸道菌群多樣性組成譜，以期為胰腺癌的早期防治提供參考依據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
橫斷面研究。
1.1.2 研究對象
中國人群，經腫瘤標志物、影像學檢查或病理檢測確診為胰腺癌的新發病例，對照為匹配的健康人群。年齡、性別均不限。
1.1.3 研究方法
采集研究對象新鮮糞便立即凍存，通過Illumina MiSeq、HiSeq等平臺進行腸道菌16SrRNA、16SrDNA或宏基因組測序。
1.1.4 結局指標
① Shannon指數；② Simpson指數；③ Chao1指數；④ 相對豐度。
1.1.5 排除標準
① 重復發表或數據相同的文獻；② 非中、英文文獻；③ 數據不詳或有誤的文獻。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索The Cochrane Library、PubMed、Web of Science、EMbase、CNKI、CBM、WanFang Data和VIP數據庫，搜集胰腺癌患者腸道菌群多樣性組成譜的橫斷面研究，檢索時限均從建庫至2021年12月31日。檢索采用主題詞與自由詞相結合的方式進行，并根據各數據庫特點進行調整。同時檢索納入研究的參考文獻，以補充獲取相關資料。英文檢索詞包括：pancreatic neoplasms、pancreas neoplasms、cancer of pancreas、gastrointestinal microbiome、gut microbiome、gut microflora、gastrointestinal microbial community、intestinal microbiome、enteric bacteria、fecal samples等；中文檢索詞包括：胰腺腫瘤、胰腺癌、胃腸道微生物組、腸道微生物組、胃腸道菌群、腸道菌群、胃腸道微生物群落、胃微生物組、腸道細菌、糞便樣本等。
1.3 文獻篩選和資料提取
由2名研究者獨立篩選文獻、提取資料并交叉核對。如有分歧，則通過討論或與第三方協商解決。文獻篩選時首先閱讀文題，在排除明顯不相關的文獻后，進一步閱讀摘要和全文以確定是否納入。如有需要，通過郵件、電話聯系原始研究作者獲取未確定但對本研究非常重要的信息。資料提取內容包括：① 納入研究的基本信息（第一作者、發表年份、樣本量等）；② 研究對象的基本特征（年齡、性別等）；③ 測序方法、測序平臺；④ 研究結果。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
由2名研究者獨立評價納入研究的偏倚風險，并交叉核對結果。偏倚風險評價采用AHRQ量表[16]。
1.5 統計分析
采用RevMan 5.3軟件對α多樣性Shannon指數進行Meta分析。計量資料采用均數差（mean difference，MD）或標準化均數差（standardized mean difference，SMD）為效應分析統計量，并提供其95%可信區間（confidence interval，CI）。納入研究結果間的異質性采用χ2檢驗進行分析（檢驗水準為α=0.1），同時結合I2定量判斷異質性大小。若各研究結果間無統計學異質性，則采用固定效應模型進行Meta分析；若各研究結果間存在統計學異質性，則進一步分析異質性來源，在排除明顯臨床異質性的影響后，采用隨機效應模型進行Meta分析。Meta分析的水準設為α=0.05。
2 結果
2.1 文獻篩選流程及結果
初檢共獲得相關文獻143篇。所檢索的數據庫及檢出文獻數具體如下：The Cochrane Library（n=5）、PubMed（n=24）、Web of Science（n=48）、EMbase（n=16）、CNKI（n=16）、CBM（n=3）、WanFang Data（n=26）和VIP（n=4）。經逐層篩選，最終納入7個橫斷面研究[9,14,17-21]。
2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價結果
表1
納入研究的基本特征
表2
納入研究的偏倚風險評價結果
2.3 腸道菌群α多樣性Shannon指數的Meta分析結果
共納入3個研究[14,18,21]。隨機效應模型Meta分析結果顯示，與健康對照組相比，胰腺癌患者腸道菌群α多樣性降低［SMD=?0.58，95%CI（?1.08，?0.07），P=0.03］，差異具有統計學意義。采用逐一剔除單個研究的方法進行敏感性分析，結果顯示剔除單個研究后結果未發生顯著變化，提示結果較穩定。
2.4 腸道菌相對豐度分析
胰腺癌患者與健康對照組比較，在門、科、屬水平相對豐度有差異的腸道菌見表3和表4；報告胰腺癌患者主要腸道菌相對豐度上升和下降的研究情況見表5。
表3
胰腺癌患者相對豐度上升的腸道菌
表4
胰腺癌患者相對豐度降低的腸道菌
表5
胰腺癌患者主要腸道菌相對豐度變化情況
3 討論
本研究結果顯示，與健康對照人群相比，胰腺癌患者的腸道菌群多樣性顯著降低。敏感性分析結果顯示，汪雪媛[21]的研究可能是異質性來源之一。其原因可能是該研究納入對象僅為海南省戶籍人群，地域性可能對結果產生影響。定性分析結果顯示，胰腺癌患者腸道菌組成譜與健康者不同，變形菌門、普氏菌屬在胰腺癌患者中相對豐度高于健康者；厚壁菌門、棲糞桿菌屬、雙歧桿菌屬和梭菌屬在胰腺癌患者中相對豐度低于健康者。Kartal等[22]研究發現，異型韋榮氏菌、具核梭桿菌和Alloscardovia omnicolens在胰腺導管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）患者腸道菌群中富集，而Romboutsia timonensis、糞桿菌、擬桿菌和雙歧桿菌的豐度降低。與本研究結果不完全一致，這可能與人種、測序平臺和方法等差異有關。
腸道微生物組在胰腺癌發展中的功能作用已經在小鼠研究中得到證實，在無菌環境中生長的PDAC小鼠中，腫瘤發生明顯延遲，而在正常小鼠喂養環境中生長的PDAC小鼠則沒有明顯延遲，這凸顯了腸道微生物群在胰腺癌發展中的重要性。將自發PDAC小鼠模型的糞菌移植（faecal microbial transplants，FMT）到無菌小鼠或經抗生素處理的PDAC小鼠中，發現加速了腫瘤生長。在FMT之前對受體小鼠進行細菌消融可以改善供體糞便的定殖，進一步研究表明，抗生素介導的細菌消融減少了免疫抑制髓系細胞和巨噬細胞于腫瘤微環境的浸潤，而在原位PDAC小鼠模型中，PDAC小鼠的FMT逆轉了這一情況[23]，腸道微生物群可能通過調節免疫和代謝途徑，在癌癥的發生進展中發揮重要的作用，其功能機制還須進一步闡明。
生態學家使用α多樣性和β多樣性分別表征物種在生境內和生境間的多樣性，以綜合評價其總體多樣性。α多樣性是指局部均勻生境下的物種在豐富度、多樣性和均勻度等方面的指標，常用Shannon指數、Simpson指數和Chao1指數描述分析。Shannon指數能夠描述兩方面的信息：① 種類豐富度；② 種類中個體分配上的均勻性。Shannon值越大，說明群落多樣性越高。因納入研究較少報告了Simpson指數和Chao1指數，本研究僅以Shannon指數為結局指標進行了Meta分析。由于納入研究未提供β多樣性分析的數據，無法進行Meta分析，未能全面分析胰腺癌腸道菌群多樣性。
本研究的局限性：① 納入患者均為中國人群，本研究結果和其他國家和人種胰腺癌腸道菌群分布很可能不同；② 納入研究的測序平臺、測序方法不完全一致，可能影響研究結果；③ 納入研究為橫斷面研究，研究結果只能提示腸道菌多樣性組成譜的變化與胰腺癌有關聯，但不能驗證兩者之間是否有因果關系；④ 如前所述，由于納入研究數據所限，僅能對α多樣性進行定量分析，無法全面反應腸道菌群多樣性。
綜上所述，現有證據表明胰腺癌患者腸道菌群有一定特性，變形菌門、普氏菌屬在胰腺癌患者中相對豐度較高；厚壁菌門、棲糞桿菌屬、雙歧桿菌屬和梭菌屬在胰腺癌患者中相對豐度較低。受納入研究數量和質量的限制，上述結論尚待更多高質量研究予以驗證。
