2022年7月14日，中山大学肿瘤防治中心柳娜研究员作为通讯作者在JAMA Oncology （IF=33.006）在线发表题为“Association of Intratumoral Microbiota With Prognosis in Patients With Nasopharyngeal Carcinoma From 2 Hospitals in China”的研究论文，这项回顾性队列研究包括 2004 年 1 月至 2016 年 11 月期间来自 2 家医院的 NPC 活检样本，并进行了随访截至2020年11月，共纳入802例患者。太阳集团2018网站有幸在本研究中提供了高通量测序服务。关注“太阳集团2018网站科服”微信公众号，后台回复220722，即可下载本文原文~
鼻咽癌患者肿瘤内微生物群落与预后关系
Association of Intratumoral Microbiota With Prognosis in Patients With Nasopharyngeal Carcinoma From 2 Hospitals in China
作者：Na Liu等
期刊：JAMA Oncology
时间：2022.07.14
影响因子：33.006
文章摘要
微生物群落与肿瘤的相互作用使微生物成为各种癌症中具有研究价值的预后生物标志物，但目前肿瘤内微生物对于鼻咽癌（NPC）的临床意义仍未明确。在本文中作者共纳入了802位NPC患者的肿瘤样本进行组学研究，发现NPC肿瘤组织内存在微生物群落，以棒状杆菌和葡萄球菌为主。在训练队列中肿瘤内高细菌负荷的患者无病生存率低，此结果得到内部和外部队列的验证。SNV分析显示鼻咽微生物群落是鼻咽癌肿瘤内微生物的主要起源，而转录组和病理学分析表明，肿瘤内高细菌负荷的与T淋巴细胞浸润程度呈负相关。
1.患者信息及实验设计
本研究一种纳入了802位NPC患者的样本，其中570个样本来自中山大学癌症中心，将其中3年内复发或5年以上未复发的NPC患者的96分新鲜冷冻样本归类到发现队列，将额外收集到的241份新鲜冷冻样本归类到训练队列，将收集到的233个石蜡包埋样本归类到内部验证队列，将从浙江省肿瘤医院收集到的232个石蜡包埋样本归类到外部验证队列（图1）。
图1. 患者情况与实验设计思路
2. NPC中存在微生物群落并与肿瘤复发相关
对发现队列样本进行16S rRNA测序分析并筛选出代表微生物构建系统发育树，结果表明在8个门中变形菌门占比最高（图2.A）。值得注意的是，与没有肿瘤复发的患者相比，肿瘤复发换证的α多样性高显著增强，并且具有更高的细菌负荷（图2.B）。此外，基于16S rRNA基因的荧光原位杂交实验证明了细菌同步证明了细菌存在于NPC组织内。作者同时对20个NPC组织样本进行细菌分离培养，共获得29个菌株。对疑似NPC组织内微生物来源的部位采样进行宏基因组测序分析，与29个菌株序列进行SNV分析，发现与鼻咽部分的细菌具有69%的SNV相似性，表明NPC肿瘤内细菌可能主要起源于鼻咽微生物群落。
图2. A：发现队列的细菌物种组成；B：复发与未复发患者的肿瘤内细菌负荷量
3. 肿瘤内高细菌负荷与NPC患者预后不良相关
对训练队列、内部验证队列和外部验证队列的共706个样本的肿瘤内细菌负荷进行量化，设定206.4作为临界值将各队列的患者样本分为低细菌负荷组和高细菌负荷组。生存分析表明在三个队列中肿瘤内高细菌负荷的患者无病生存率较差，在无肿瘤生存率和总生存率方面也观察到类似的结果（图3）。而单变量回归分析中也验证了肿瘤内细菌负荷与无病生存存在显著相关。
图3. 训练队列、内部验证队列和外部验证队列的生存分析
4. 肿瘤内细菌负荷与T淋巴细胞浸润呈负相关
对具有高或低细菌负荷的12对NPC组织进行人转录组测序分析，发现与细胞周期相关通路和细胞转移相关通路的基因富集在具有肿瘤内高细菌负荷的样本中，相反与免疫相关通路的基因富集在肿瘤内低细菌负荷的样本中（图4.A和B）。肿瘤免疫浸润分析表明，与肿瘤内高细菌负荷样本相比，肿瘤内低细菌负荷样本中有更多的自然杀伤细胞、T淋巴细胞等，病理学分析也证实了这点（图4.C）。
图4. A：GSEA热图分析;B:显著富集通路分析;C:肿瘤内细胞浸润分析
总结
本文作为第一项针对NPC肿瘤内细菌的研究，证实细菌负荷可作为一个独立和有效的预后指标，基于qPCR反应的细菌负荷评估可作为研究微生物群落在NPC预后检测的解决方案。而肿瘤内细菌负荷与无病生存率、淋巴细胞浸润及相关功能基因表达密切相关，表明NPC微生物群落可能通过调节肿瘤和免疫微环境来推动疾病进展。
