口腔致病菌与肠道菌群关系及其在大肠肿瘤发生中的作用

Colorectal neoplasia refers to colorectal cancer and colorectal adenoma, which ranks third of five most common and lethal cancers in America and China. More concerns have been aroused about the early diagnosis and treatment of colorectal neoplasia, with the developing colorectal cancer screening program including fecal occult blood test, coloscopy, etc. Two of the three most common human microbial colonies, the oral and the gut microbita share strong connections between each other due to the physiological relation and anatomatical difference. Recent related findings revealed specific species of gut microbiota may contribute to carcinogenesis of gut epithilium through shifting the local gut micro-enviroment. Our previous studies found some of the potential gut cancer-promoting microbiota derived from the oral cavity and with close links to the onset of periodental diseases, at which very little has been investigated. Another result of our work is a new predicting model based on multiple gut microbiota abundance against colorectal cancer. Given these findings above, we plan to establish an animal model using clinical isolated bacteria from patients with periodental diseases, further analyze the constitution of oral and gut microbiota from patient with colorectal tumors through the next sequencing technic and at last to reveal the relationship between oral and gut microbiota and its potential influence and further mechanism on the carcinogenesis of gut tumors.

大肠癌位居我国和全球发病率和致死率前列的种恶性肿瘤。随着粪便隐血试验和大肠镜检查等大肠癌筛查手段的日益推广，大肠癌的早期诊断和治疗显得愈发重要。人体三大微生物定植区中口腔及肠道存在生理上的联系和解剖上的差异，其菌群构成既有着密切关联也有着各自的差异。近年来大量研究表明肠道菌群在大肠癌患者的粪便和组织均有着较大的差异，同时特定的肠道菌群可以通过改变局部的肠道微环境从而引起和促进肠道细胞的恶变。我们前期研究表明大肠癌患者的优势菌属很多为口腔致病菌， 而相应的口腔致病菌却鲜有研究其与大肠癌的关系，同时预实验中还发现综合这部分菌群的丰度可以辅助诊断大肠癌。本课题旨在通过建立无菌小鼠模型探究牙周病临床分离菌对大肠肿瘤的发生发展的作用，并通过454-焦磷酸测序进行大肠肿瘤患者的口腔菌群，肠道组织菌群和粪便菌群联合分析，以期研究口腔致病菌和肠道菌群的关系以及其在大肠肿瘤发生中的作用。

背景：肠道菌群已被证实与结直肠癌的发生发展及预后存在密切关系，但是口腔菌群与肠道菌群关系及其在结直肠癌中的诊断作用尚未得到透彻研究。口腔作为肠道生理腔道的上游，其菌群结构与肠道菌群结构可能具有一定的相关性。.主要研究内容：本课题包括来自同一个中心的测序队列和验证队列。测序队列包括结直肠癌和正常对照患者各 30 例多部位样本，包括口腔唾液、粪便、肠癌组织和正常对照黏膜组织行 16S rRNA 测序。验证队列包括来自本中心的共计 178 例口腔唾液和 144 例粪便标本粪便经单菌种实时定量 PCR 检测比较组间差异，并建立基于单菌或者多菌的诊断模型。最后挑取口腔致病菌牙龈卟啉单胞菌干预细胞行细胞功能学实验及初步探讨可能的机制。.重要结果：测序队列显示结直肠癌组口腔唾液菌群多样性显著高于对照组，但黏膜菌群多样性不及正常对照组，粪便菌群多样性在两组中无显著差异。结直肠癌组和正常对照组间唾液和黏膜菌群结构有显著差异而粪便菌群则无显著差异。多级物种差异检验结果显示结直肠癌组唾液中牙龈卟啉单胞菌丰度高于对照组。经定量PCR 验证，结直肠癌患者唾液中牙龈卟啉单胞菌和脱硫脱硫弧菌显著高于对照组，具核梭杆菌高于正常组，趋向显著。粪便基因组定量 PCR 显示结直肠癌组具核梭杆菌、共生梭菌和脱硫脱硫弧菌显著高于对照组，但是牙龈卟啉单胞菌阳性率在两组没有显著差异。牙龈卟啉单胞菌 ATCC 标准株上清可促进正常结肠上皮细胞和结肠癌细胞增殖。.关键数据：结直肠癌相关的危险因素包括年龄、性别、口腔卫生指数(OHI)、唾液脱硫剂相对丰度采用多因素Logistic回归分析，建立了结直肠癌发生风险的预测模型。收集30例CRC患者和30例HC患者中未受刺激的唾液、肿瘤组织或活检和粪便的匹配样本，进行16SrRNA测序分析。Logistic回归分析显示，年龄较大和较高的口腔卫生指数(OHI)是结直肠癌的独立危险因素。NetShift分析显示，唾液消化球菌、Centipeda菌属和粘膜Subdoligranulum菌属可能是致癌过程中的关键驱动因素。.科学意义：研究结果显示基于年龄、性别、口腔卫生指数(OHI)、唾液脱硫弧菌脱硫剂水平的模型可以预测结直肠癌的风险；本研究为深入了解宿主临床因素对口腔和肠道微生物组组成的潜在影响提供了新的思路。养成良好的口腔卫生习惯可能会降低患结直肠癌的风险。