目的：肠道微生物的变化与肝脏疾病进展存在密切关系,其用于疾病诊断具有非侵入性的优点。然而,不同地域采集的同一疾病样本的肠道微生物组成存在显著差异。已有的大部分研究往往局限于一或两组数据集,所获得的肠道微生物标志难以在不同来源的数据集中得到验证。乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)持续性感染导致肝硬化和肝癌,其中肝癌的发生率和死亡率居中国癌症前列。
目的:肠道微生物的变化与肝脏疾病进展存在密切关系,其用于疾病诊断具有非侵入性的优点。然而,不同地域采集的同一疾病样本的肠道微生物组成存在显著差异。已有的大部分研究往往局限于一或两组数据集,所获得的肠道微生物标志难以在不同来源的数据集中得到验证。乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)持续性感染导致肝硬化和肝癌,其中肝癌的发生率和死亡率居中国癌症前列。因此,本研究拟识别可用于跨地区诊断肝硬化和肝癌的肠道微生物。材料与方法:本研究收集了已发表的4组来自不同地区的粪便样本的16S r RNA基因测序数据集,共包括122例乙型肝炎,33例肝硬化,70例肝癌患者及96例正常对照。同时,本研究单独检测了一组由21例乙型肝炎,25例肝硬化,21例肝癌和15例正常对照组成的16S r RNA基因测序数据。使用wilcoxon秩和检验识别各阶段患者相对于正常患者跨地区变化的微生物群共同特征,利用随机森林方法构建用于肝硬化,肝癌诊断的分类器并采用ROC曲线评估诊断效能。结果:本研究识别了14个在不同地区的肝硬化相对正常对照一致变化的微生物(P<0.05)。与正常对照相比,Bacteroides等3个属的相对丰度显著增加,Blautia,Butyricicoccus等11个属的相对丰度显著减少,并且由这14个属构建的随机森林分类器对肝硬化具有良好的诊断效能(AUC=0.86)。同时,识别了10个在不同地区的肝癌相对正常对照中显著一致改变的微生物(P<0.05)。与正常对照相比,Veillonella等6个属的相对丰度显著增加,Lachnospiraceae UCG-008等4个属的相对丰度显著减少,由这10个属构建的随机森林分类器对肝癌具有较高的分类效能(AUC=0.88)。进一步分析发现,Lachnospiraceae UCG-008,CAG-352的相对丰度在乙型肝炎-肝硬化-肝癌的进程中逐渐减少。结论:肠道微生物在不同地区HBV感染的肝硬化,肝癌中存在可重复的变化,可用于肝硬化,肝癌的早期诊断。
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