Krooninen sairaus

tiivistelmä

väsymys ja ripuli ovat yleisimmät haittavaikutukset lantion sädehoitoa, kun taas niiden etiologies ovat suurelta osin tuntemattomia . Tutkimuksen tavoitteena on selvittää väliset korrelaatiot väsymys, ripuli ja muutokset suoliston mikrobiston aiheuttama lantion sädehoitoa. Aikana 5 viikon hoitojakson lantion sädehoitoa 11 syöpäpotilailla, yleinen väsymys pisteet lisäsi merkittävästi ja oli huomattavampi potilailla, joilla on ripuli. Väsymys pisteet läheisesti korreloi lasku seerumin Citrulline (indikaattori toiminnalliset suoliston massaa) ja korotukset systeemisen tulehdusproteiineja, kuten haptoglobiini, orosomuoid, α

1-antitrypsiini ja TNF-α. Seerumin (LPS) oli myös kohonnut, etenkin potilailla, joilla on ripuli osoittaa Epiteeliesteen rikkominen ja endotoksemiassa. Pyrosekvensointi analyysi 16S rRNA paljasti, että mikrobien monimuotoisuutta, rikkautta, ja

firmicutes /Bacteroidetes

suhde oli muuttunut merkittävästi ennen sädehoitoa potilailla, joille myöhemmin kehittyi ripuli. Lantion sädehoidon aiheuttama lisämuutoksia ulosteen mikrobiekologian, joista jotkut olivat ominaisia ​​potilaiden kanssa tai ilman ripulia. Tuloksemme osoittavat, että suoliston mikrobien dysbiosis ennen sädehoitoa voidaan hyödyntää ennustaa kehitystä ripuli ja ohjata ennaltaehkäisevän hoitovaihtoehtoja. Säteilyn aiheuttamista dysbiosis voi myötävaikuttaa lantion säteilyn tauti, mukaan lukien mukosiitin, ripuli, systeemisen tulehdusvasteen ja lantion sädehoitoa liittyvä väsymys syöpäpotilailla.

Citation: Wang A, Ling Z, Yang Z, Kiela PR, Wang T, Wang C, et ai. (2015) Gut Microbial dysbiosis ennakoivia Ripuli ja väsymys potilailla, joille Lantion Cancer Sädehoito A Pilot Study. PLoS ONE 10 (5): e0126312. doi: 10,1371 /journal.pone.0126312

Academic Editor: Sergei Grivennikov, Fox Chase Cancer Center, Yhdysvallat |

vastaanotettu: 09 syyskuu 2014; Hyväksytty: 31 maaliskuu 2015; Julkaistu: 08 toukokuu 2015

Copyright: © 2015 Wang et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään

Data Saatavuus: kaikki asiaankuuluvat tiedot kuuluvat paperin ja sen tukeminen Information tiedostoja.

Rahoitus: Tätä työtä tukivat National Natural Science Foundation of China apurahat (NSFC) 81172600, 81272101 ja Aiping Wang, NSFC avustus 81000831, 81271898 ja Junping Wang, National lääketiede ”kahdestoista viisivuotissuunnitelman” -näppäintä hanke Kiinan avustuksen BWS11J009 on Junping Wang, Independent Research Grants valtion Key Laboratory of Trauma, Burn ja yhdistetyn Vahinko SKLZZ201114, SKLZZ201021, SKLZZ201202 on Aiping Wang, NIH avustus 5R01-DK041274 että Pawel R. Kiela. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

lantion syövät ovat yleisimmin diagnosoitu syövät maailmanlaajuisesti [1], ja lantion sädehoito on usein kiinteä osa monitieteiseltä käytetään hoitamaan lantion kasvainten [2,3]. Kuitenkin haittavaikutustapausta lantion sädehoitoa ovat merkittäviä komplikaatioita ja ovat kollektiivisesti kutsutaan lantion säteilyn sairaus (PRD) [4]. Väsymys on yleistä PRD oire, joka vaikuttaa potilaiden fyysistä ja psykososiaalista hyvinvointia, johtaen klusterin muita oireita, kuten kipu, unettomuus, ja ahdistus [5]. Säteily enteropathy (mukosiitti), johon liittyy usein ripuli, on toinen PRD oire [6], mikä edelleen heikentää elämänlaatua [7]. Lisäksi väsymys ja enteropathy voivat edustaa toisiinsa oireita ehdottamaa mahdollisille tutkimus Jakobsson et al. [8] kanssa naisilla, joille lantion sädehoitoa peräaukon tai kohtusyöpä.

Huomattavaa edistymistä myrkyllisyyden vähentämiseksi sädehoitoa on tehty viime vuosina, erityisesti lisäämällä tarkkuus toimituksen säteilykeilan, ja farmakologisin interventiot [6]. Kuitenkin meidän täysin ymmärretty tarkka etiologia ja liittyvät toisiinsa monimutkainen verkko lantion säteilyn sairauden oireita estää kehitystä optimoitu ennaltaehkäisystrategioita [9].

Viime räjähdys osaamiseen johtuvat kulttuuri-riippumaton analyysi suoliston mikrobiston selvästi viittaa kriittinen rooli tasapainoisen mutualistiseen mikrobin-isäntä vuorovaikutusten integroiva piste synnyssä ei vain paikallisia suoliston tulehduksellinen sävy, mutta myös säätelemään systeeminen metabolia, suoliston ulkopuolisten tulehdussairauksien, kuten myös funktiona Keski hermoston [10]. Suoliston mikrobiston on dynaaminen ekosysteemi ja on erittäin herkkä ympäristön vaikutuksille, kuten ravinnon tekijöitä tai tulehdus. Pienessä tutkimuksessa, Manichanh et al. [11] osoittivat, että potilaat joka kärsi akuutti jälkeisen sädehoidon ripuli olivat muokanneet suoliston mikrobien monimuotoisuutta havainto äskettäin toisteta hiirissä [12]. Germ hiirien vastustuskykyisempiä säteilyn aiheuttamien enteriitti [13], kun taas manipulointi suoliston mikrobiston kautta annon probioottien paransi mahasuolikanavatoksisuus sädehoidon [14,15]. Nämä julkaistut tiedot yhdessä kehittyvien merkitystä suoliston mikrobiston synnyssä tulehduksellisten suolistosairauksien (IBD) esittää, että suolen mikrobiekologian voi edustaa paitsi mahdollinen väline riskien arvioinnissa, mutta myös vähentää oireita PRD kautta manipuloinnin suoliston [16].

Mielenkiintoista, tulehduksellisen vasteen aiheuttama inflammatoristen välittäjien vapautumista on ehdotettu edistää väsymyksen [9]. Schubert et ai. [17] on kuvattu merkittävä korrelaatio väsymys ja vapauttamaan IL-6. Lisäksi intensiteetti väsymys korreloi positiivisesti vakavuuden ripulin [5]. Yhdessä käytettävissä olevat todisteet osoittavat, että väsymys, limakalvon vaurioita ja ripulia, ja dysbiosis ovat todella jatkumon sijaan joukko riippumattomia oireita. Ei kuitenkaan kattavaa ja integroiva molekyylitason analyysit on suoritettu tutkimaan suoliston mikrobien ekologian ohella väsymys ja ripuli aiheuttama lantion sädehoitoa. Tässä tutkimuksessa, tarjoamme ensimmäinen yritys yhdistää nämä PRD oireita kautta 16S rRNA-pohjainen mikrobien profilointi, ja kuvata yhdistysten kesken suoliston mikrobien dysbiosis ja väsymys ja ripuli. Pilottitutkimuksemme viittaa myös siihen, että jo olemassa olevat muutokset mikrobien suolen ekologian syöpäpotilailla voi paitsi olla etiologinen rooli kehityksessä jälkeisen säteilyn suolisairaus, vaan ne voivat olla ennakoiva väline, joka voi ohjata kliinisiä lähestymistapoja PRD ehkäisy.

Materiaalit ja menetelmät

potilaiden demografiset ja näytteenotto

yhteensä 20 potilasta, saamassa lantion sädehoitoa ensimmäistä kertaa Chongqing Zhongshanin sairaalan (Kiina ), oli rekisteröity tätä tutkimusta varten. Hylkäämisperusteet mukana ennen kemoterapiaa, tai anto steroideja, immunosuppressiivisten ja /tai antibiootteja kuukauden kuluessa ennen näytteenottoa. Kahdessa peräkkäisessä ulostenäytteitä kerättiin kullekin potilaalle ajankohtina ennen ja heti sen jälkeen sädehoitoa. Kolme verinäytteitä hankittiin kullekin potilaalle ajankohtina: välittömästi ennen kello 3

rd viikon ja 5

nnen viikon Sädehoidon, vastaavasti. Lisäksi 4 sukupuolen ja iän Hyväksytty terveillä vapaaehtoisilla rekrytoitiin tarjota näytteitä valvontaa. Kaikki näytteet eriin ja säilytettiin -80 ° C: ssa myöhempään käyttöön saakka. Tutkimus hyväksyi eettisten toimikuntien Chongqing Zhongshan sairaalan ja kolmas Military Medical University, ja noudattaen Helsingin julistuksen. Kirjallinen-suostumus asiakirjat saatiin kaikki osallistujat tässä tutkimuksessa.

Arvio ripuli ja väsymys aikana sädehoidon

Rinnakkain ajankohtina seeruminäytteistä, jokainen potilas täytti kyselylomakkeen vahvistaa luokan liittyvää ripulia sädehoidon. Mukaan yhteinen terminologia Kriteerit haittatapahtumat (CTCAE), ripuli luokiteltiin viiteen laadut vakavuudesta riippuen potilaan kunnon [18]. Grade 0 tarkoittaa, ei ripulia, luokka 1 tarkoittaa kasvua neljä tai vähemmän uloste päivässä, luokka 2 tarkoittaa kasvua neljästä kuuteen uloste päivässä, ja 3. asteen viittaa kasvua seitsemän tai useamman uloste päivässä. Grade 4 osoittaa kohtalokkaat seuraukset.

voimakkuus yleistä väsymystä tässä tutkimuksessa arvioitiin käyttäen modifioitua Multidimensional Väsymys Inventory (MFI-20) luetun [19], joka koostuu neljästä lausumat (tunnen sovi, väsyttää, olen levännyt, ja minä väsyvät helposti), lausunnot ovat mitoitettu viiden pisteen asteikolla ”kyllä, se on totta” ja ”no, se ei ole totta”, ja raportoitu ajan. Lukemat vaihtelee 4-20 perustuu potilaan raportit väsymys face-to-face haastattelut, jolloin korkeamman pistemäärän osoittaa suurempaa väsymystä.

biologisten merkkiaineiden mittauksen

Serum citrulline, orosomukoidiin , haptoglobiini ja α

1-antitrypsiini määritettiin käyttämällä ELISA sarjat (USCN Life Science ja Technology Co Ltd, Wuhan, Kiina). Seerumin lipopolysakkaridi (LPS) mitattiin myös käyttämällä ELISA-kittiä (R 10%: lla. Seeruminäytteet laimennettiin sopivasti ja analysoitiin mukaan valmistajan ohjeiden.

pyrosekvensointi ja bioinformatiikan analyysi

jakkara näytteitä potilaista ja 4 tervettä vapaaehtoista kerättiin nimetyissä ajankohtina. Bakteeri-genomi-DNA uutettiin ulostenäytteitä käyttäen DNA Mini Kit (QIAGEN, Hilden, Saksa) mukaan muutettu valmistajan ohjeiden [20]. Universal bakteeri alukkeita, jotka vastaavat asemia 341-534 konservoituneiden

Escherichia coli

16S rRNA-geenin sekvenssin, käytettiin monistamaan 16S rRNA hypervariaabeli V3-alueella. PCR-amplikonin kirjastoja luotiin kunkin yksittäisen DNA-näyte. Ennen sekvensointia, jokainen PCR-tuote puhdistettiin kanssa Gel Extraction Kit (QIAGEN, Hilden, Saksa) ja kvantitoitiin käyttäen NanoDrop ND-1000 spektrofotometrillä (Thermo Electron Corporation). Amplikoni pyrosekvensointi suoritettiin standardin 454 /Roche GS-FLX Titanium protokollia, jossa ekvimoolimääristä PCR-amplikonin kirjastojen kustakin näytteestä yhdistettiin. Joukko 8-emäsparin viivakoodit suunnitellut Fierer et al. [21] käytettiin allas ja lajitella useita näytteitä yhdessä 454 GS-FLX aikavälillä.

Laadukas pyrosekvensointi lukee seulottiin ulos mukaan barcode- ja alukkeen sekvenssin suodatus aikaisemmin kuvatulla [22]. Sekvenssit linjassa sisään SILVA ribosomi-RNA-tietokannan ja ryhmittyneet operatiivisten taxonomic yksikköä (Otus) [23]. Otus että saavutetaan jo 97% yhtäläisyystasolla käytettiin alfa monimuotoisuuden (Shannon), rikkaus (Chao), Good kattavuutta, ja alipaine- käyräanalyysi käyttäen mothur ohjelmistoa [24]. Taxonomy-pohjainen analyysit tehtiin luokittelemalla kukin sekvenssi käyttäen Naiivi Bayes luokitin ohjelma Michigan State University Center for Microbial Ecology Ribosomaalisen Database Project tietokanta (https://rdp.cme.msu.edu), jossa on 50% bootstrap pisteet [25 ]. Phylogenetic beta monimuotoisuus mitattiin Otus jokaisesta näytteestä käyttäen äiti ohjelmiston [26].

Tilastollinen

Tilastollinen analyysi ei-sekvensointi data suoritettiin käyttäen SPSS ohjelmistopaketti (SPSS versio 17,0, IBM, Armonk, NY). Tulokset ilmoitetaan keskiarvoina ± standardipoikkeama (SD). Tilastollinen analyysi suoritettiin ANOVA seurasi Tukey post-hoc testi, pariksi tai pariton

t

-testi tai ei-parametrinen Wilcoxonin rank testi tarvittaessa. Korrelaatiot laskettiin Pearsonin ja osittainen korrelaatio testit. Arvot

P

≤ 0,05 katsottiin tilastollisesti merkitsevä.

Liittyminen numerot

sekvenssi Tutkimuksen tuloksien on talletettu GenBank Sequence Lue Archive hakunumerolla SRP035279 .

tulokset

Potilasominaisuudet

Kaksikymmentä potilasta seulottiin aikana sädehoidon. Yhdeksän potilasta, jotka ottivat steroideja, immunosuppressantit ja /tai antibiootteja kuukauden kuluessa näytteen keräämistä, tai ei ole toimittanut vaadittuja kyselylomakkeet, ja /tai tarjota peräkkäinen näytteitä, jätettiin pois tutkimuksesta. 11 potilasta sisällytettiin lopulliseen analyysiin, joista kahdeksan naaraiden kärsivät kohdunkaulan syöpään, yksi female peräaukon syöpä ja kaksi urosta päässä peräsuolen syöpä. Mediaani-ikä kohortin oli 51 vuotta (vaihteluväli 41-64 vuotta). Mikään näistä potilaista sai kemoterapiaa, ja tehtiin ensimmäisen tavanomaista sädehoitoa annoksena 1,8-2,0 Gy /päivä, viisi kertaa viikossa 5 viikon ajan (kumulatiivinen annos 44-50 Gy) (taulukko 1).

Poikkeamat väsymys ja ripuli aiheuttama lantion säteilyn potilaille

yhteenveto kyselyyn koskevien haittavaikutusten lantion sädehoitoa heijastuu yleinen oire väsymys kaikilla koehenkilöillä. EY: n kriteerien CTCAE ripuli luokalla, 6 ulos 11 potilasta kärsi Ripulia lievempiä kirjattu 3

rd ja 5

th viikko sädehoidon (taulukko 1). Ennen hoitoa, MFI-20 yleistä väsymystä tilanne oli samanlainen potilailla, jotka ovat tai eivät ole oireita ripulin jälkeisen sädehoidon (kuvio 1). Potilailla, joilla ei ripuli, väsymys pisteet kasvoi hieman sädehoidon jälkeen, mutta se ei ollut tilastollisesti merkitsevä (kuvio 1). Kuitenkin potilailla, joilla on ripuli raportoi dramaattisesti lisääntynyt väsymys pisteet sekä kolmas ja viides viikko sädehoidon (

p

0,01; kuvio 1), mikä viittaa siihen, että ripuli edistää potilaiden väsymys sädehoidon aikana.

Jokainen symboli edustaa näytettä. Rekki linjat viittaavat keskiarvoon kussakin ryhmässä. * Merkitsee tilastollista erot esikäsittelyn ajankohta ja 3

rd tai 5

th viikko vastaavasti potilailla, joille kehittyi ripuli (p 0,01, n = 6; pariksi

t

– testi).

muutokset seerumin biomarkkereita vastauksena lantion sädehoitoa ja niiden vastaavuus väsymys ja ripuli

tutkia etiopatologioissa säteilyn aiheuttama väsymys ja ripuli, seerumi tasot biomarkkerit liittyvät suolen vahinkoa ja systeemisen tulehduksen analysoitiin. Plasma sitrulliini, typen lopputuote glutamiinia aineenvaihduntaa enterosyyteissä, on vakiintunut indikaattori toiminnalliset suoliston massa [27], ja se on kuvattu korvikemarkkerina säteilyn aiheuttama ohutsuolen limakalvon atrofia [28]. Seerumin citrulline pitoisuus väheni merkittävästi sädehoidon aikana kaikille potilaille riippumatta seurannut ripuli (kuvio 2A). Kuitenkin se oli merkitsevästi pienempi potilailla, joilla on ripuli sekä kolmesta viiteen viikkoa sädehoidon (kuvio 2A). Nämä tulokset viittaavat siihen, että ripulia liittyi enemmän merkittävä suoliston epiteelin atrofian aikana lantion sädehoitoa. Lisäksi havaitsimme huomattavan negatiivinen korrelaatio (

r

= -0,648,

p

= 0,031;

r

= -0,658,

p

= 0,028 3

rd ja 5

th vk vastaavasti) välillä MFI-20 yleistä väsymystä tulokset ja Citrulline pitoisuus seuraavissa 5 viikon hoidon.

Serum sitrulliini, haptoglobiini, orosomucid ja α1 antitrypsiini analysoitiin ELISA: lla, kuten on kuvattu Materiaalit ja menetelmät osassa. Erot ryhmien sisällä analysoitiin ANOVA seurasi Tukey post hoc testi. Erot vastaavissa ajankohtina ryhmien välillä analysoitiin analysoitiin parittomia

t

-testi, *

p

0,05,

#

p

0,05; Kuva 2B-2D). Kolmesta proteiineja, vain haptoglobiini osoitti merkittäviä lisääntyminen edelleen potilaista, joille kehittyi ripuli aikana 3- 5- viikon hoitojakson (kuvio 2B). Tällä 5

nnen viikon aikapisteessä, yleinen väsymys korreloi positiivisesti haptoglobiini (

r

= 0,796,

p

= 0,003), jolla on voimakas osittainen korrelaatio hallinnassa muuttujien orosomukoidiin ja α1-antitrypsiini (

r

= 0,718,

p

= 0,029). Merkittäviä positiivisia korrelaatioita havaittiin myös välillä yleistä väsymystä tulokset ja pitoisuudet seerumissa orosomukoidiin molemmissa on 3

rd ja 5

th viikko ajankohtina (

r

= 0,612,

p

= 0,045 ja

r

= 0,630,

p

= 0,038, tässä järjestyksessä). Nämä tulokset viittaavat siihen, että lisäämällä väsymys aikana sädehoidon voisi olla ainakin osittain johtuvan systeemisen tulehduksen aiheuttama lantion säteilyä.

Seerumin TNFa pitoisuus oli kasvava kaikissa saavilla potilailla lantion sädehoitoa, jossa sytokiinin pitoisuuden merkitsevästi suurempi potilailla ripulia, varsinkin 3

rd viikko (

p

0,01) (kuvio 3A). Vaikka seerumin LPS tasot eivät vaikuttaneet sädehoito potilailla, joille ei kehittynyt ripulia, näyttöön Endotoksemiaeläinmallia dokumentoitu potilailla, joilla ripulia, jossa tilastollinen ero ryhmien välillä saavutettiin 5

nnen viikon hoitojakson (

p

0,05) (kuvio 3B).

TNF: n ja LPS analysoitiin ELISA: lla, kuten on kuvattu Materiaalit ja menetelmät osassa. *

, # merkitsee tilastollista eroja ”Ei ripulia” ja ”Ripuli” ryhmiä kulloisellakin ajanhetkellä (*

p

0,05,

#

p

0,01, ei-parametrinen pariksi

t

-testi, n = 5-6).

Altered suoliston mikrobien ekologian syöpäpotilaiden ennen lantion sädehoitoa

Vertasimme ulosteesta microbiome profiilin välillä potilaiden ja 4 tervettä vapaaehtoista. Yhteensä 170021 korkealaatuisten sekvenssit saatiin tässä tutkimuksessa. Hyvä kattavuus kussakin ryhmässä oli yli 95%, mikä osoittaa, että 16S rRNA tunnistetun näissä ryhmissä edusti suurinta osaa suolistobakteerien esiintyy näytteissä (taulukko 2). Analyysi alfa monimuotoisuuden osoittivat, että ennen sädehoitoa, joka eteni myöhemmin ripuli oli huomattavasti pienempi ulosteen mikrobien monimuotoisuutta paitsi terveisiin kontrolleihin verrattuna (

p

0,01), mutta vielä tärkeämpää, kuin potilailla, joille ei kehittynyt ripulia (

p

0,01). Tämä korostuu erityisesti Shannon diversiteetti-indeksi, jonka osuus sekä runsaasti ja tasaisuus lajit (kuvio 4A). Samanlainen suuntaus havaittiin Chao1 lajimäärä indeksi, vaikkakin saavuttamatta tilastollista merkitystä (kuvio 4B).

erot mikrobien alfa monimuotoisuuden välillä terveiden verrokkien ja syöpäpotilaiden ennen sädehoitoa teki tai ei kehittynyt ripulia osoitetaan Shannonin diversiteetti-indeksi (A) ja Chao1 lajimäärä (B). (C)

firmicutes /Bacteroides

suhde samassa potilasryhmissä. * Ja

# osoittaa tilastollisesti merkitseviä eroja

p

0,05 ja 0,01, vastaavasti (ANOVA seurasi Tukey post-hoc-testi).

taxonomic analyysi, johdonmukaisesti muiden raporttien,

firmicutes

ja

Bacteroidetes

olivat kaksi hallitseva phyla kaikissa ryhmissä. Mielenkiintoista,

firmicutes /Bacteroidetes

suhde oli merkittävästi lisääntynyt verrattuna terveisiin kontrolleihin (kuvio 4C), joka oli osoitus lisääntynyt suhteellinen runsaus

firmicutes

ja lasku

Bacteroidetes

phylum syöpäpotilailla ennen sädehoitoa (kuvio 5A). Tällä suvun tasolla suhteellinen runsaus 14 suvuista todettiin merkitsevää eroa näiden terveillä verrokeilla ja syöpäpotilaiden ennen sädehoitoa (kuvio 5B). Suvut

Alistipes

,

Bacteroides

,

Barnesiella

,

Oscillibacter

,

Parabacteroides

,

Prevotella

ja

Ruminococcus

, joiden osuus yli 1% kaikista bakteereista, olivat vähemmän runsaasti syöpäpotilaiden kuin terveillä koehenkilöillä. Suvut

Faecalibacterium

,

Clostridium_XI

,

Roseburia

ja

Veillonella

olivat suhteellisen runsaampaa syöpäpotilailla. Kiehtovan, ennen sädehoitoa, verrattuna potilaisiin, jotka eivät kehittäneet ripuli, jotka eivät oli kasvanut runsaasti

Bacteroides

,

Dialister

,

Veillonella

, ja laski runsaasti

Clostridium

XI ja XVIII,

Faecalibacterium

,

Oscillibacter

,

Parabacteroides

,

Prevotella

ja luokkiin (Suku: muut) ( Kuva 5B).

(A) suhteellinen runsaus viiteen bakteeri phyla sekä luokittelemattomat ”muut”, jotka sisältävät

Chloroflexi

,

Deferribacteres

,

Chlorobi

,

Acidobacteria

,

Deinococcus-Thermus

,

Planctomycetes

,

Lentisphaerae

,

-spirokeettakantaan

,

Synergistetes

,

Tenericutes

,

Verrucomicrobia

ja

syanobakteerit

. (B) Valittu sukujen tilastollista eroa syöpäpotilaiden ennen sädehoitoa ja terveillä verrokeilla. * Ja # osoittaa huomattavia differenence peräisin terveiden verrokkien (pariton Mann-Whitneyn testi). Symboli + merkitsee tilastollista eroja syöpäpotilailla, jotka käyttivät tai ei kehittynyt ripulia seurauksena sädehoidon (pariton Mann-Whitneyn testi). (C, D) vaikutukset sädehoito suhteellisiin mikrobien runsaus on suvun tasolla potilaiden välillä ennen ja jälkeen sädehoidon sisällä ”ripuli” ja ”ei ripulia” ryhmät (pariksi Mann-Whitneyn testi). (E) Taksonominen eroista suvun tasolla välillä syöpäpotilaiden ilman ja ripulia sädehoidon jälkeen (pariton Mann-Whitneyn testi). *

p

0,05,

#

p

0,01,

+

p

0,01.

mikrobien yhdyskuntarakenne suolistossa on muuttunut merkittävästi sen jälkeen, kun lantion sädehoitoa

molemmissa potilasryhmissä (niillä, joille kehittyi ripuli ja ne, jotka eivät), sädehoito johti heikkenemiseen entisestään mikrobien alfa monimuotoisuuden heijastuu erityisesti mukaan Shannon-indeksi (taulukko 2). Tällä phylum tasolla, vaikka

firmicutes

ja

Bacteroidetes

pysyi kaksi hallitseva phyla, sädehoidon jälkeen, suhteellinen runsaus suhde

firmicutes

osoitteeseen

Bacteroidetes

muuttui 1,79-0,83 potilailla ilman ripulia, ja 2,15-0,63 potilailla, joilla on ripuli (kuvio 5A). Potilailla, joille kehittyi ripulia, mutta ei niitä, jotka eivät, sädehoito johti merkittävään kasvuun luokkiin bakteerit (Pääjakso: muut) (2,47% vs. 0,88%, tässä järjestyksessä).

mikrobien koostumus oli myös merkittävästi erilainen suvun tasolla ennen ja jälkeen sädehoidon molemmissa ryhmissä syöpäpotilaita. Kuten kuviossa 5C ja 5D, jotka on valittu suvuista osoittivat samanlaisia ​​vaste säteilylle, riippumatta kehityksen ripuli, suhteellinen runsaus

Bacteroides

ja

Clostridium_XIVa

lisääntyivät merkitsevästi sädehoidon jälkeen, kun taas muut hallitseva suvut, kuten

Faecalibacterium

,

Lachnospiracea

,

Oscillibacter

,

Roseburia

, ja

Streptococcus

, vähennettiin. Kuitenkin valittu suvuista osoittivat vastapäätä vastetta kahden syövän ryhmää. Niistä, lisääntynyt potilailla, joilla on ripuli ja laski ei-ripuli ryhmä oli

Clostridium

XI ja XVIII, ja luokkiin (muut), kun taas

Veilonella

osoittivat päinvastainen trendi (kuvio 5C ja 5D ).

Kun kaksi post-sädehoidon ryhmät syöpäpotilaiden (ei ripulia vastaan ​​ripulia) verrattiin, noin kymmenen bakteerisukuja, jotka muodostavat yli 1% koko ulosteen bakteerit olivat merkitsevästi erilaisia ​​(kuvio 5E ). Suhteellinen runsaus

Alistipes

,

Bacteroides

,

Clostridium_XI

,

Erysipelotrichaceae

,

Escherichia

,

Lachnospiracea

,

Megamonas

, ja luokkiin (Suku: muut) olivat huomattavasti suuremmat, kun taas

Clostridium_XIVa

ja

Sutterella

olivat merkittävästi pienemmät potilailla, joille kehittyi ripuli, verrattuna ne, jotka eivät (kuvio 5E). Mielenkiintoista, jotkut suvut, kuten

Alistipes

,

Bacteroides

ja

Roseburia

, muuttui käänteisesti jälkeen lantion sädehoitoa, verrattuna terveisiin verrokkeihin (kuvio 5B-5E).

keskustelu

käsite sädehoitoa jälkiä takaisin löytö röntgensäteiden 1895 Wilhelm Röntgen, ja viimeaikaisen teknologisen kehityksen säteilyä, yhä potilaiden määrä vatsan pahanlaatuinen kasvain kohdellaan lantion sädehoitoa tulevaisuudessa. Kuitenkin ruoansulatuskanavan oireet aiheuttamien lantion sädehoitoa edelleen pitkäaikainen ja ratkaisematon ongelma. Varsinkin, väsymys ja ripuli, jotka usein kokema lantion sädehoitoa potilailla, olla haitallisia vaikutuksia laatuun potilaiden elämää ja varsin usein johtaa hoidon lopettamisen [29]. Tässä pilottitutkimuksessa, arvioimme väsymisoireita ja ripuli, tulehduksellinen markkereita, ja ulosteiden mikrobiekologian 11 syöpäpotilaiden heidän viiden viikon lantion sädehoitoa kurssi. Sisällä rajoittaminen pieni potilas kohortin kuvaamme että väsymys korreloi positiivisesti ripulia ja systeemisen tulehduksen. Lisäksi olemme osoittaneet, että suoliston mikrobiston ei vaikuta vain sädehoidon, mutta vielä tärkeämpää, että jo olemassa olevat muutokset suoliston mikrobiekologian voi toimia ennakoiva väline tunnistaa potilaat, jotka ovat todennäköisesti edetä ripulin jälkeen lantion alueen sädehoitoa.

Huomasimme, että seerumin haptoglobiini, orosomukoidiin ja α

1-antitrypsiini, markkereita systeemisen tulehduksen [30], oli merkittävästi kohonnut jälkeen lantion sädehoitoa. Positiiviset korrelaatiot väsymys ja korkeus näiden kolmen proteiinin viittaavat siihen, että tulehdus voi myötävaikuttaa kokenut väsymys. Yhdenmukainen aiemman tutkimuksen [5], myös havaittu, että potilaat, joilla ripuli kärsi ankarampaa väsymystä. On todennäköistä, että nämä potilaat kokevat enemmän vaikea tulehdus, kuten seerumin tulehduksellinen biomarkkerit kohosivat merkittävämmin potilaalla esiintyy suurempia väsymys pisteet (kuviot 2 ja 3). Tämä viittaa myös siihen, että tulehdus käynnistää patofysiologia ripuli.

etiologia poikkeava tulehdus, tavattaville potilailla sädehoidon aikana, on todennäköistä monitekijäinen. Tuumorinekroosi ja vahinkoja normaaliin kudoksiin liittyy suolen vahinkoa, vaarantunut Epiteeliesteen ja tehostetun suoliston läpäisevyys, ja lisääntynyt translokaatio bakteerien ja proinflammatoristen luminaaliselle komponentteja. Tämä näkökulma tukevat havainnot tutkimuksemme ja aiemmissa raporteissa, että selvän laskun seerumin citrulline pitoisuus, mikä osoittaa progressiivinen suoliston epiteelin atrofia [28,30], mukana oli nousu seerumin TNFa ja LPS hoidon aikana, erityisesti potilailla, joille kehittyi ripuli (kuvio 3). Se, että Endotoksemiaeläinmallia pääasiassa potilailla, joilla on ripuli, joka osoitti myös enemmän koholla TNFa pitoisuuksia, viittaa siihen, että mukosiitin ja muuttanut mikrobi-isännän vuorovaikutukset ovat ytimessä lantion säteilyn sairaus.

keskeinen asema suoliston mikrobiston PRD on oletettu perustuu vastus jos mikrobivapaaksi hiirillä säteilyn aiheuttamien enteriitti [13], jonka jälkeinen sädehoidon muutoksia suoliston mikrobien monimuotoisuuteen [11,12], ja osittainen lievittäminen mahasuolikanavatoksisuus sädehoidon mukaan probioottien [14, 15]. Siksi ei ollut yllättävää, että sädehoito oli syvällinen vaikutus ulosteen mikrobiekologian meidän potilaiden kohortissa.

Useat tutkimukset osoittivat, että potilailla, jotka saavat sytotoksista ja sädehoitoa näytteille selviä muutoksia suoliston mikrobiston, jossa yleisin vähennys in

Bifidobacterium

,

Clostridium

klusterin XIV,

Faecalibacterium prausnitzii

, ja kasvu

enterobakteerien

ja

Bacteroides

(tarkasteli hiljattain Touchefeu et ai. [31]). Nämä muutokset voivat myötävaikuttaa mukosiitin, erityisesti ripulin ja bakteremia. Tutkimuksessamme merkittävä ero runsaussuhde

firmicutes

on

Bacteroidetes

havaittiin syöpäpotilaiden ennen ja jälkeen lantion sädehoitoa. Lisäksi olemme löytäneet myös merkittävä lasku monimuotoisuudesta ja rikkaudesta suolistoflooran jälkeen sädehoidon, sekä merkittäviä eroja suhteellinen runsaus valittujen sukujen välillä potilaista, joille kehittyi vai ei kehittynyt ripulia. Jälkimmäinen havainto saattaa liittyä eroihin vakavuus limakalvon paikallisten tulehdusvasteiden, tai muutoksiin epiteelin kuljetuksen tai peristaltiikan tekijöitä, joita ei ole tutkittu potilaidemme.

selvemmin havainto liittyy muutoksiin gut mikrobiekologian ennen lantion sädehoitoa. Potilaat, jotka eteni ripuli oli huomattavasti pienempi mikrobien alfa monimuotoisuutta ja korkeamman firmicutes /Bacteroides suhde verrattuna niihin, jotka eivät kehittäneet ripulia. Vuonna taksonominen analyysi kahdesta potilasryhmien pre-sädehoito, löysimme merkittäviä eroja suhteellinen runsaus

Veillonella

,

Prevotella

,

Parabacteroides

,

Oscillibacter

,

Faecalibacterium

,

Dialister

,

Bacteroides

,

Clostridiat

klustereita XI ja XVIII, ja luokkiin (Suku: muut) (kuvio 5B) . Vaikka järjestelmä perustuu tuloksemme se ei ole mahdollista causatively linkki yhtäkään näistä taksonien ja etiologiaa sädehoidon aiheuttama ripuli, on kiinnostava, että

Clostridiat

klusteri XVIII, joka on yhdistetty edistäminen sääntelyn T-solujen laajeneminen ja suojaa koliitti ja allerginen ripuli [32], oli merkittävästi vähemmän yleisiä potilailla, joille kehittyi ripuli. Samanlaisia ​​kotelo voidaan tehdä

Faecalibacterium

sukuun, joka sisältää suojaavan kommensaali,

F

.

prausnitzii

. [33] Toisaalta,

Clostridium

klusteri XI, joka sisältää tunnetun ripulinen taudinaiheuttaja

C

.

dificile

, vaikkakin vähemmän runsas ennen sädehoitoa potilailla, joille myöhemmin kehittyy ripulia, on merkittävästi laajennettu hoidon jälkeen, kun taas ei-ripuli potilaita se seuraa päinvastainen suuntaus.