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第44卷第7期 王清华,李 溯,杨 蕊,等. 基于基因测序技术分析乳腺癌中微生物菌群的研究进展[J].
2024年7月 南京医科大学学报(自然科学版),2024,44(7):992-1001 ·993 ·
具有重要的意义。 为可能 [9-10] 。本文总结了目前诸多乳腺癌相关的微
随着基因测序技术的革新 、微生物组研究方 生物组测序研究(表 1),但其在研究对象、样本类
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法的进步 以及人类微生物组计划(human microbi⁃ 型、测序方法、扩增区段等方面存在差异,使得研究
ome project,HMP)的启动 [5-6] ,微生物组领域取得了 数据呈现不一致性 [11-32] 。因此,本文对乳腺癌微生
重大进展。最近,乳腺癌组织被证实存在多种微生 物组的研究进行了综述,系统性地分析乳腺癌组织
物菌群,且与非癌组织(包括正常乳腺组织、乳腺良 与非癌组织、乳腺癌不同分子分型、病理分级和分
性疾病组织和癌旁组织)在数量和多样性方面存在 期之间微生物的组成差异,并对微生物菌群在乳腺
显著差异(图1)。此外,不同分子分型、病理分级及 癌诊断及治疗中的作用进行了展望和讨论,为后续
分期的乳腺癌微生物菌群之间也存在差异,而临床 乳腺癌组织微生物组的测序提供参考,也为基于乳
乳腺癌治疗决策需要综合评估这 3 个方面的因素。 腺癌组织的微生物菌群开发新型诊断和治疗策略
研究表明,细菌可通过诱发 DNA 损伤或基因突变、 提供思路。
影响雌激素代谢、产生代谢物等多种机制在乳腺癌
1 乳腺癌与非癌组织微生物菌群的差异
的发生、发展中发挥着复杂的作用 [7-8] 。因此,探索
微生物菌群与乳腺癌之间复杂的作用关系在乳腺 研究表明,乳腺组织中微生物群在不同生理和
癌的诊断和治疗方面具有极大的研究潜力。 病理状态下存在显著差异。乳腺癌组织、正常乳腺
近十年来已有较多的研究者对乳腺癌微生物 组织、乳腺良性疾病组织和癌旁组织的微生物群在
组进行测序分析,最常见的下一代测序(next genera⁃ 数量和多样性上存在显著不同。与正常乳腺组织
tion sequencing,NGS)技术包括扩增子测序、鸟枪法 相比,乳腺癌组织中的细菌数量和多样性明显增
[6]
宏基因组测序和RNA 测序 ,能对乳腺癌微生物组 加,超过正常组织的水平多达 10 倍 [21] ,而癌旁组织
进行深度测序,提供更广泛的分类学覆盖率和更准 则介于两者之间 [21,32] 。由于乳腺癌组织与非癌组织
确的功能图谱 ,使深入探索乳腺癌的微生物组成 中的微生物菌群在门、科、属、种等水平的差异,因
[7]
Breast benign tissue
Breast cancer tissue
16S rRNAgene
Tumor⁃adjacent gDNA isolation
normal breast tissue extraction
and extraction
Sample collection
Phylum:Verrucomicrobi
Family:Methylobacteriaceae、Odoribacteraceae、 Phylum:Actinobacteria、Bdellovibrionota、Thermi
Porphyromonadaceae、Pseudomonadaceae、 Class:Oligoflexia、Gammaproteobacteria
Ruminococcaceae、Sphingomonadacese、 Family:Propionibacteriaceae、Pseudomonadaceae、
Verrucomicrobiacese Enterobacteriacea、Sphingomonadaceae、
Genus:Acinetobacter、Fusobacterium、 Caulobacteraceae
Methylobacterium、Rothia、 Genus:Propionibacterium、Pseudomonas
Salmonella、Ralstonia、Prevotella Breast cancer Tumor⁃adjacent Species:Sphingomonas yanoikuyae、 16 S library preparation
Species:Methylobacteriumradiotolerans、 tissues Breast normal issues Propionibacterium acnes and sequencing
Pseudomonas aeruginosa cancer
associated
tissue
ER :Arcanobacterium、 dominant Different grades:
+
Bifidobacterium、Cardiobacterium、 flora and stages Grades Ⅰ:RF39、Bacteroidaceas
Citrobacter、Escherichia、 Different Breast Cancer Types Different gredas Grades Ⅲ:Aeromonadaceae、S24_7、
Pseudomonas aeruginosa Agrococcus
+
HER2 :Streptococcus、Thermus Different stages:
TPBC:Bordetella、Campylobacter、Legionella、 Stage 1:Proteobacteria、Ruminococcaceae、
Pasteurella Hyphomicrobium
TNBC:Firmicutes、Sphingomonadaceae、 Stage 2:Euryarchaeota、Firmicutes、Spirochaetes、
Aerococcus、Arcobacter、Geobacillus、Orientia、 Sporosarcina Data analysis
Rothia Stage 3/4:Thermi、Gemmatimonadetes、Tenericutes、
Bosea
图1 乳腺组织微生物菌群16S rRNA测序流程以及乳腺癌相关乳腺组织的优势菌群
Figure 1 Breast tissue microbiota 16S rRNA sequencing process and dominant microbiota of breast cancer ⁃ associated
breast tissue