基底細(xì)胞癌患者皮膚菌群特征分析

楊 云　吳 雨

[關(guān)鍵詞]基底細(xì)胞癌;傾向性評(píng)分;皮膚微生物菌群;菌群特征;菌群豐度;菌群多樣性

[中圖分類號(hào)]R739.5? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A? ? [文章編號(hào)]1008-6455（2021）12-0098-04

Analysis of Characteristics of Skin Flora in Patients with Basal Cell Carcinoma

YANG Yun，WU Yu

（Department of Dermatology，the Central Hospital of Enshi Tujia and Miao Autonomous Prefecture，Enshi 445000，Hubei，China ）

Abstract： Objective? To analyze the characteristics of skin flora of patients with basal cell carcinoma（BCC）. Methods? The 63 patients with BCC who were admitted to the author’s hospital from January 2016 to December 2019 were taken as the BCC group， and 138 routine patients received during the same period were included as the control group. The two groups of patients were matched with propensity scores， and the general clinical data and skin microbial flora of the two groups were compared， and the correlation between skin flora characteristics and BCC was analyzed. Results? After matching of propensity scores， the two groups of patients were successfully matched with 53 groups. After matching， the general data of the two groups were compared， and the difference was not statistically significant （P>0.05）， the diversity of skin flora in the BCC group was lower than that of the control group， and the difference was statistically significant Significance （P<0.05）. The PCA results showed that the two groups could be distinguished significantly. LEfse multi-level species difference discriminant analysis showed that at the genus level， the control group and the BCC group had 4 bacterial genera with higher abundance; in the control group， streptococcus， Fusobacterium， Haemophilus and Prevotella The abundance is higher; in the BBC group， Campylobacter， Pasteurella， Prevotella and Neisseria have higher abundance. Conclusion? Analysis of the characteristics of the skin flora of BCC showed that Campylobacter， Pasteurella， Prevotella and Neisseria are relatively abundant， which may be related to the occurrence of BCC.

Key words： basal cell carcinoma; propensity score; skin microbial flora; flora characteristics; bacteria abundance; flora diversity;

基底細(xì)胞癌（Basal cell carcinoma，BCC）是一種最常見(jiàn)的局部皮膚惡性腫瘤，主要分為侵襲性和非侵襲性兩種亞型，多發(fā)生于40歲以上的中老年人[1]。其生長(zhǎng)速度緩慢，有較強(qiáng)局部破壞力，但預(yù)后良好[2]。紫外線及PTCH基因改變等是最重要的病因[3]。具體發(fā)病機(jī)制不清，但與機(jī)體的免疫細(xì)胞有密切關(guān)系[4]。微生物菌群和人類細(xì)胞中均可分泌一種GDP-L-海藻糖合酶，能與機(jī)體內(nèi)的T細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)，誘發(fā)機(jī)體的免疫反應(yīng)[5]。目前有學(xué)者對(duì)BCC患者進(jìn)行遺傳特性分析后發(fā)現(xiàn)，皮膚上特定的微生物菌群可分泌GDP-L-海藻糖合酶，能激活皮膚上的免疫細(xì)胞并將其遷移至大腦中并誘發(fā)炎性級(jí)聯(lián)反應(yīng)，這一反應(yīng)在BCC的病理過(guò)程中扮演了關(guān)鍵角色[6]。但目前國(guó)內(nèi)針對(duì)基底細(xì)胞癌與皮膚微生物菌群的相關(guān)研究較少。本研究通過(guò)觀察皮膚BCC的病理分型與皮膚菌群之間的關(guān)系，并進(jìn)行了多樣性分析。現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)道如下。

1? 資料和方法

1.1 一般資料：選取2016年1月-2019年12月于筆者醫(yī)院接診的63例BCC患者作為BCC組，并納入同期接診的138例常規(guī)患者作為對(duì)照組。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審查后批準(zhǔn)通過(guò)，經(jīng)患者和家屬同意后簽署知情同意書。納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有患者均為符合基底細(xì)胞癌的診斷[7]，并已進(jìn)行皮膚組織病理活檢;②年齡在18～80歲之間;③能配合整個(gè)研究過(guò)程;④近期未服用過(guò)干擾菌群的藥物。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并有濕疹、過(guò)敏等其他皮膚疾病者;②不能耐受皮膚菌群活檢者;③合并有急性心肌梗死、急性腦梗死、血液疾病或惡性腫瘤等疾病;④精神異常不能配合研究者;⑤患有嚴(yán)重的心、肝、腎功能不全。

1.2 方法

1.2.1 基本資料采集：所有患者入組后研究人員應(yīng)及時(shí)記錄其詳細(xì)現(xiàn)病史、既往史及家族史等情況。測(cè)量體重、身高，計(jì)算身體質(zhì)量指數(shù)（Body mass index，BMI），于第二天清晨空腹抽取靜脈血用以檢測(cè)血常規(guī)、肝功、腎功、血脂及免疫指標(biāo)等項(xiàng)目。

1.2.2 皮膚菌群采集：受檢者用清水洗臉4h后（不能使用任何護(hù)膚品）取樣，用無(wú)菌刮片于BCC組患者皮損周圍2cm×2cm大小范圍內(nèi)采集，輕輕刮至皮膚微紅，對(duì)照組患者在與BCC組皮損相對(duì)應(yīng)部位的皮膚處取樣，在2cm×2cm大小范圍內(nèi)輕刮至皮膚微紅。取樣后， 迅速將刮片置于預(yù)先準(zhǔn)備好的已加入2ml生理鹽水的無(wú)菌試管中，置于-80℃環(huán)境下備用以進(jìn)行菌群分析。

1.2.3 菌群分析：檢測(cè)樣本用快速DNA提取檢測(cè)試劑盒（北京天根生化科技公司）對(duì)其內(nèi)的菌群總DNA進(jìn)行提取，提取出的DNA樣本委托北京諾賽基因組研究中心有限公司進(jìn)行菌群鑒定及16S rRNA測(cè)序;采用Uparse軟件根據(jù)97%序列相似性對(duì)所獲得的原始序列進(jìn)行可操作單元（Operational taxonomic units，OTU）聚類、獲取分類信息;采用線性判別耦合效應(yīng)分析（Linear discriminant analysis coupled with effect sizemeasurements，LEfSe）進(jìn)一步探索兩組患者間差異顯著的菌屬，采用線性判別分析（Linear discriminant analysis，LDA）評(píng)估每組物種豐度對(duì)差異效果影響的大小;采用Mothur軟件對(duì)不同分化程度患者菌落α多樣性（主要為Chao、Ace、Simpson及Shannon指數(shù)）進(jìn)行分析并比較兩組患者皮膚的菌群多樣性，并采用Spearman相關(guān)模型分析基底細(xì)胞癌患者皮膚菌群的多樣性特征。

1.3 觀察指標(biāo)：①患者基線資料：包括年齡、性別、BMI、學(xué)歷等;②皮膚菌群多樣性情況：菌群豐度（Chao1指數(shù)、ACE指數(shù)）、菌群多樣性（Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：所有數(shù)據(jù)均用SPSS 17.0軟件處理。計(jì)數(shù)資料以[例（%）]表示，分類變量的組間比較，采用了χ2檢驗(yàn);計(jì)量資料以（xˉ±s）表示，服從正態(tài)分布時(shí)采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)采用Spearman模型分析基底細(xì)胞癌患者的皮膚菌群多樣性特征;采用主成分分析（Principal components analysis，PCA）技術(shù)對(duì)比組間皮膚菌群構(gòu)成;線性判別分析（Linear discriminant analysis，LDA）及LDA效應(yīng)尺寸分析（LDA effect size，LEfSe）分析組間菌群差異;P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2? 結(jié)果

2.1 兩組匹配前基線資料對(duì)比：兩組年齡相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），而性別、BMI等基線資料對(duì)比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見(jiàn)表1。

2.2 兩組匹配后基線資料對(duì)比：采用最臨近的1︰1匹配法，卡鉗值取0.02，以BCC組為基準(zhǔn)組進(jìn)行匹配，兩組共有53對(duì)匹配成功，兩組間協(xié)變量經(jīng)匹配后可達(dá)到平衡，經(jīng)PSM個(gè)協(xié)變量后其均衡性得到了明顯提高，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見(jiàn)圖1、表2。

2.3 兩組皮膚菌群多樣性對(duì)比：BCC組Chao1指數(shù)和Ace指數(shù)均低于對(duì)照組，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;而Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)均高于對(duì)照組，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見(jiàn)表3。

2.4 兩組PCA結(jié)果對(duì)比：PCA結(jié)果顯示PCA1、PCA2分別為39.66%、21.52%，兩組樣本分布雖有少量重疊，但各自具有明顯聚類趨勢(shì)，兩組間能顯著區(qū)分。見(jiàn)圖2。

2.5 菌群差異分析：LEfse多級(jí)物種差異判別分析顯示：在屬水平上，對(duì)照組與BCC組均有4個(gè)菌屬豐度更高，見(jiàn)圖3;對(duì)照組患者中丙型鏈球菌屬、梭桿菌屬、嗜血桿菌屬及普雷沃菌屬豐度較高;而在BCC組中彎曲桿菌屬、巴氏桿菌屬、普氏桿菌屬及奈瑟菌屬豐度較高，見(jiàn)圖3～4。

3? 討論

BCC是好發(fā)于老年人頭、面、頸及手背等處的皮膚惡性腫瘤[8]，現(xiàn)在普遍認(rèn)為其來(lái)源于表皮多潛能細(xì)胞[9]。有研究認(rèn)為長(zhǎng)時(shí)間紫外線照射、基因突變等均可引起皮膚角質(zhì)細(xì)胞的DNA受損[10]，繼而抑制T細(xì)胞活性，誘導(dǎo)基因突變和致癌。

皮膚表面定植著多種菌群，在機(jī)體的健康與疾病發(fā)展中均扮演著重要的角色[11]。但是，目前我們對(duì)微生物菌群與各種皮膚病發(fā)病機(jī)制之間的關(guān)系所知甚少。今研究表明，皮膚表面的菌群受環(huán)境、人體固有免疫及獲得性免疫的影響，可與人體免疫共同進(jìn)化，其發(fā)生異常時(shí)可導(dǎo)致免疫細(xì)胞激活，當(dāng)遇到目標(biāo)抗原時(shí)可引起突變，導(dǎo)致多種皮膚病的發(fā)生[12]。歐美研究表明，奈瑟菌、金葡菌過(guò)量可引起β-防御素-2（β-hBD-2）表達(dá)增加，促進(jìn)腫瘤的表達(dá)和生長(zhǎng)，與BCC的發(fā)生有關(guān)[13]。但目前關(guān)于BCC的皮膚菌群特征的研究較少，干預(yù)BCC患者皮膚菌群種類，使其恢復(fù)至正常機(jī)體皮膚菌群的動(dòng)態(tài)平衡，可能能改善BCC患者的預(yù)后[14]，對(duì)BCC的治療有重大的意義。

觀察本次研究結(jié)果，兩組患者經(jīng)傾向性評(píng)分匹配后，基線資料對(duì)比無(wú)顯著性差異，說(shuō)明兩組對(duì)比有意義。而在菌群多樣性的對(duì)比中，BCC組Chao1指數(shù)和Ace指數(shù)低于對(duì)照組，而Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)高于對(duì)照組。這表明了BCC患者皮膚菌群總數(shù)和菌落的多樣性均少于正常患者，這主要與BCC患者體內(nèi)免疫異常，并攻擊體內(nèi)正常組織，引起定植在皮膚的常駐菌群數(shù)量減少，而暫住的致病菌大量的繁殖，進(jìn)一步影響了正常菌落的數(shù)量，導(dǎo)致了皮膚菌群結(jié)構(gòu)的改變有關(guān)[15]。

經(jīng)過(guò)PCA分析顯示，兩組皮膚菌群的分布已存在明顯差異，對(duì)照組與BCC組均有4個(gè)菌屬豐度更高;對(duì)照組患者中丙型鏈球菌屬、梭桿菌屬、嗜血桿菌屬及普雷沃菌屬豐度較高;而在BCC組中則以彎曲桿菌屬、巴氏桿菌屬、普氏桿菌屬及奈瑟菌屬的菌群為主。作為長(zhǎng)期定植在皮膚的常駐菌群，已經(jīng)適應(yīng)并依賴了皮膚現(xiàn)有的環(huán)境，成為了皮膚的核心菌群[16]。而皮脂腺及毛囊是作為菌群的主要寄居地形成了皮膚第一道生物屏障，維持了皮膚微生態(tài)環(huán)境的平衡和自凈的作用[17-18]。BCC患者的皮膚核心菌群發(fā)生了重大改變，主要與機(jī)體的免疫異常有關(guān)，可能是刺激了T淋巴細(xì)胞，攻擊了自身健康皮膚，導(dǎo)致了角質(zhì)細(xì)胞的基因突變[19]，引起B(yǎng)CC發(fā)病。在Nandhitha[20]等人的研究中也證明了光化性角化病和鱗狀細(xì)胞癌的菌群中以金黃色葡萄糖球菌占優(yōu)勢(shì)為主，而B(niǎo)CC則以彎曲桿菌和奈瑟菌的菌群為主，可誘導(dǎo)機(jī)體的免疫反應(yīng)異常表達(dá)，促進(jìn)腫瘤的增長(zhǎng)，與本文研究結(jié)果一致。

由于本文采集的數(shù)據(jù)較少，研究時(shí)間較短，未能納入大樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)一分析，故結(jié)論存在一定局限性和地域性，需長(zhǎng)期多地區(qū)大樣本數(shù)據(jù)進(jìn)一步支持。綜上所述，分析BCC的皮膚菌群特征顯示了彎曲桿菌、巴氏桿菌、普氏桿菌及奈瑟菌豐度較高，可能與BCC的發(fā)生有關(guān)。

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[收稿日期]2021-1-06

本文引用格式：楊云，吳雨.基底細(xì)胞癌患者皮膚菌群特征分析[J].中國(guó)美容醫(yī)學(xué)，2021，30（12）：98-101.