结直肠癌化疗疗效和胃肠道反应与肠道菌群和细胞因子的相关性研究

目的本研究以初治晚期结直肠癌行CAPEOX方案化疗的患者为研究对象,通过比较化疗前后粪便具核梭杆菌、链球菌、双歧杆菌和嗜酸乳杆菌数量的变化及外周血细胞因子水平的变化,分析化疗敏感组和化疗非敏感组以及有胃肠道反应组和无胃肠道反应组粪便4种特定细菌与12种细胞因子的差异,探讨肠道菌群和细胞因子与化疗疗效和胃肠道反应的相关性,为进一步探索通过调整肠道菌群及炎症状态调控化疗疗效、减轻化疗胃肠道反应提供理论依据,为寻找有潜在价值的疗效预测指标提供依据。方法本研究入组2021年9月至2022年9月在青岛大学附属青岛市中心医院肿瘤科就诊,经病理诊断为晚期结直肠癌的患者40例,入组病例按照CSCO指南均需行CAPEOX方案化疗。采集入组患者化疗前3天内和第2周期化疗完成后3天内的粪便标本,相同时间点采集外周血。通过实时荧光定量PCR技术检测粪便中具核酸杆菌、链球菌、双歧杆菌和嗜酸乳杆菌的数量,比较化疗前后的变化。利用流式细胞术检测外周血细胞因子水平,比较化疗前后的变化。比较化疗前及化疗后化疗敏感组和化疗非敏感组以及有胃肠道反应组和无胃肠道反应组4种特定细菌与细胞因子的差异。对组间有差异的指标进行与疗效和不良反应的相关性分析。结果(1)结直肠癌患者化疗前后肠道特定细菌数量的变化结直肠癌患者化疗后肠道具核梭杆菌、双歧杆菌和嗜酸乳杆菌数量较前明显减少,差异均有统计学意义(P<0.01);链球菌数量较前无统计学差异(P>0.05)。(2)结直肠癌患者化疗前后外周血细胞因子水平的变化结直肠癌患者化疗后外周血IL-1β、IL-2、IL-8和TNF-α水平较前升高,差异均有统计学意义(P<0.01);IL-4和IL-10水平较前下降,差异均有统计学意义(P<0.05);IL-5、IL-6、IL-12 P70、IL-17、IFN-α和IFN-γ水平较前无统计学差异(P>0.05)。(3)结直肠癌患者化疗前及化疗后化疗敏感组和化疗非敏感组化肠道特定细菌数量的差异化疗前化疗敏感组和化疗非敏感组患者肠道具核梭杆菌、链球菌、双歧杆菌及嗜酸乳杆菌的数量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。化疗后两组间比较:化疗敏感组患者肠道具核梭杆菌的数量显著低于化疗非敏感组,差异有统计学意义(P<0.01);化疗敏感组患者肠道双歧杆菌的数量显著高于化疗非敏感组,差异有统计学意义(P<0.01);两组间链球菌、嗜酸乳杆菌数量的差异无统计学意义(P>0.05)。(4)结直肠癌患者化疗前及化疗后化疗敏感组和化疗非敏感组外周血细胞因子水平的差异化疗前化疗敏感组和化疗非敏感组患者外周血IL-1β、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12 P70、IL-17、TNF-α、IFN-α和IFN-γ水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。化疗后两组间上述指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。(5)结直Z-IETD-FMK临床试验肠癌患者化疗后肠道特定细菌与化疗疗效的相关性化疗后化疗敏感组和化疗非敏感组组间存在差异的肠道菌群与疗效的相关性分析:具核梭杆菌数量与疗效呈负相关(r_s=-0.520,P<0.01),双歧杆菌数量与疗效呈正相关(r_s=0.402;P<0.05)。(6)结直肠癌患者化疗前及化疗后有胃肠道反应组和无胃肠道反应组肠道特定细菌数量的差异化疗前有胃肠道反应组和无胃肠道反应组肠道具核梭杆菌、链球菌、双歧杆菌及嗜酸乳杆菌的数量比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。化疗后两组间比较:有胃肠道反应组患者肠道链球菌、双歧杆菌和嗜酸乳杆菌的数量显著低于无胃肠道反应组,差异有统计学意义(P<0.01);具核梭杆菌的数量两组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。(7)结直肠癌患者化疗前及化疗后有胃肠道反应组和无胃肠道反应组外周血细胞因子水平的差异化疗前有胃肠道反应组和无胃肠道反应组患者外周血IL-1β、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12 P70、IL-17、TNF-α、IFN-α和IFN-γ水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。化疗后两组间比较:有胃肠道反应组患者外周血IL-1β、IL-2、IL-6水平显著高于无胃肠道反应组,差异均有统计学意义(P<0.01);有胃肠道反应组患者IL-10水平显著低于无胃肠道反应组,差异有统计学意义(P<0.05);IL-4、IL-5、IL-8、IL-12 P70、IL-17、TNF-α、IFN-α和IFN-γ差异均无统计学意义(P>0.05)。(8)结直肠癌患者化疗后肠道特定细菌和细胞因子与胃肠道反应的相关性化疗后有胃肠道反应组和无胃肠道反应组组间存在差异的肠道菌群和细胞因子与胃肠道反应进行相关性分析:链球菌、双歧杆菌和嗜酸乳杆菌数量与胃肠道反应呈负相关(r_s=-0.453,r_s=-0.483,r_s=-0.343;P<0.05);IL-1β、IL-2和IL-6与胃肠道反应呈正相关(r_s=0.556,r_s=0.476,r_s=0.406;P<0.05);IL-10与胃肠道反应呈负相关(r_s=-0.329;P<0.05)。结论(1)结直肠癌患者行CAPEOX方案化疗减少肠道致病菌(具核梭杆菌)数量和肠道益生菌(双歧杆菌、嗜酸乳杆菌)数量,导致肠道菌群失调,同时促进机体炎症反应的发生。(2)结直肠癌患者行CAPEOX方案化疗后肠道具核梭杆菌数量较多的患者疗效较差,肠道双歧杆菌数量较多的患者疗效较好,动态监测肠道具核梭杆菌和双歧杆菌数量有助于预测化疗疗效,并有望通过针对性调整肠道菌群提高化疗疗效。Plants medicinal(3)结直肠癌患者行CAPEOX方案化疗后肠道益生菌(链球菌、双歧杆菌和嗜酸乳杆菌)数量较多和炎症状态较低的患者胃肠道反应较轻,肠道益生菌数量较少、炎症状态较高的患者胃肠道反应较重,为进一步探索通过调整肠道菌群和炎症状态减轻胃肠道GDC-0068体外反应提供了理论依据。