胃癌组织内微生物组高分辨率测序方法的建立与初步应用

作者：李昱潼; 朱佳润; 张艺旋; 刘梅; 焦宇辰; 王小兵^*; 杜春霞^*

来源：中华肿瘤防治杂志, 2022, 29(21): 1536-1541.

DOI：10.16073/j.cnki.cjcpt.2022.21.03

• 肿瘤微生物组
• 高分辨率
• 16S rRNA
• 胃癌
• 二代测序

目的 构建16S rRNA基因多区域建库、测序及分析流程，验证其可行性，并初步应用于胃癌组织微生物组研究。方法 依据细菌16S rRNA基因5个可变区外的保守区序列，设计相应引物，进行多重聚合酶链式反应(PCR)建库、测序。通过分析琼脂糖凝胶电泳图，评价不同引物的扩增效果，验证5对引物的敏感性以及16S rRNA基因多区域建库的可行性；将16S rRNA基因多区域测序法在微生物相对丰度已知的阳性对照样本中与传统单区域测序方法进行对比，并在胃癌石蜡组织与新鲜组织样本中比较该方法与传统单区域测序方法在不同生物学水平检出微生物数量和α多样性之间的差异。结果 16S rRNA基因多区域测序方法能够在各生物学分类水平下检出阳性对照中的全部微生物。在3例胃癌石蜡组织和3例胃癌新鲜组织样本中的各生物学分类水平上检出的微生物数量均高于传统16S rRNA基因测序方法，P<0.01。在胃癌石蜡组织中，单区域V4测序和多区域测序的Shannon指数分别为1.18±0.12和3.08±0.09,t=21.29,P<0.01;Simpson指数分别为0.63±0.04和0.89±0.01,t=10.35,P<0.01;Chao1指数分别为14.67±3.21和199.67±22.50,t=14.10,P<0.01。在胃癌新鲜组织中，单区域V4测序和多区域测序的Shannon指数分别为0.68±0.68和2.88±0.40,t=4.79,P<0.01;Simpson指数分别为0.37±0.32和0.88±0.04,t=2.78,P<0.05;Chao1指数分别为3.33±3.21和115.83±31.95,t=6.07,P<0.01。结论 基于16S rRNA基因测序技术，构建的16S rRNA基因多区域建库、测序及分析流程能够提高检测物种的分辨率，提高肿瘤组织中检出微生物的种群数目及多样性，为肿瘤微生物组研究提供了低成本、易操作的技术支撑。

• 单位
  中国医学科学院北京协和医学院; 分子肿瘤学国家重点实验室