基底细胞癌患者皮肤菌群特征分析

杨 云　吴 雨

[关键词]基底细胞癌;倾向性评分;皮肤微生物菌群;菌群特征;菌群丰度;菌群多样性

[中图分类号]R739.5    [文献标志码]A    [文章编号]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;

基底細胞癌（Basal cell carcinoma，BCC）是一种最常见的局部皮肤恶性肿瘤，主要分为侵袭性和非侵袭性两种亚型，多发生于40岁以上的中老年人[1]。其生长速度缓慢，有较强局部破坏力，但预后良好[2]。紫外线及PTCH基因改变等是最重要的病因[3]。具体发病机制不清，但与机体的免疫细胞有密切关系[4]。微生物菌群和人类细胞中均可分泌一种GDP-L-海藻糖合酶，能与机体内的T细胞发生反应，诱发机体的免疫反应[5]。目前有学者对BCC患者进行遗传特性分析后发现，皮肤上特定的微生物菌群可分泌GDP-L-海藻糖合酶，能激活皮肤上的免疫细胞并将其迁移至大脑中并诱发炎性级联反应，这一反应在BCC的病理过程中扮演了关键角色[6]。但目前国内针对基底细胞癌与皮肤微生物菌群的相关研究较少。本研究通过观察皮肤BCC的病理分型与皮肤菌群之间的关系，并进行了多样性分析。现将研究结果报道如下。

1  资料和方法

1.1 一般资料：选取2016年1月-2019年12月于笔者医院接诊的63例BCC患者作为BCC组，并纳入同期接诊的138例常规患者作为对照组。本研究经医院伦理委员会审查后批准通过，经患者和家属同意后签署知情同意书。纳入标准：①所有患者均为符合基底细胞癌的诊断[7]，并已进行皮肤组织病理活检;②年龄在18～80岁之间;③能配合整个研究过程;④近期未服用过干扰菌群的药物。排除标准：①合并有湿疹、过敏等其他皮肤疾病者;②不能耐受皮肤菌群活检者;③合并有急性心肌梗死、急性脑梗死、血液疾病或恶性肿瘤等疾病;④精神异常不能配合研究者;⑤患有严重的心、肝、肾功能不全。

1.2 方法

1.2.1 基本资料采集：所有患者入组后研究人员应及时记录其详细现病史、既往史及家族史等情况。测量体重、身高，计算身体质量指数（Body mass index，BMI），于第二天清晨空腹抽取静脉血用以检测血常规、肝功、肾功、血脂及免疫指标等项目。

1.2.2 皮肤菌群采集：受检者用清水洗脸4h后（不能使用任何护肤品）取样，用无菌刮片于BCC组患者皮损周围2cm×2cm大小范围内采集，轻轻刮至皮肤微红，对照组患者在与BCC组皮损相对应部位的皮肤处取样，在2cm×2cm大小范围内轻刮至皮肤微红。取样后， 迅速将刮片置于预先准备好的已加入2ml生理盐水的无菌试管中，置于-80℃环境下备用以进行菌群分析。

1.2.3 菌群分析：检测样本用快速DNA提取检测试剂盒（北京天根生化科技公司）对其内的菌群总DNA进行提取，提取出的DNA样本委托北京诺赛基因组研究中心有限公司进行菌群鉴定及16S rRNA测序;采用Uparse软件根据97%序列相似性对所获得的原始序列进行可操作单元（Operational taxonomic units，OTU）聚类、获取分类信息;采用线性判别耦合效应分析（Linear discriminant analysis coupled with effect sizemeasurements，LEfSe）进一步探索两组患者间差异显著的菌属，采用线性判别分析（Linear discriminant analysis，LDA）評估每组物种丰度对差异效果影响的大小;采用Mothur软件对不同分化程度患者菌落α多样性（主要为Chao、Ace、Simpson及Shannon指数）进行分析并比较两组患者皮肤的菌群多样性，并采用Spearman相关模型分析基底细胞癌患者皮肤菌群的多样性特征。

1.3 观察指标：①患者基线资料：包括年龄、性别、BMI、学历等;②皮肤菌群多样性情况：菌群丰度（Chao1指数、ACE指数）、菌群多样性（Shannon指数、Simpson指数）。

1.4 统计学分析：所有数据均用SPSS 17.0软件处理。计数资料以[例（%）]表示，分类变量的组间比较，采用了χ2检验;计量资料以（x¯±s）表示，服从正态分布时采用独立样本t检验采用Spearman模型分析基底细胞癌患者的皮肤菌群多样性特征;采用主成分分析（Principal components analysis，PCA）技术对比组间皮肤菌群构成;线性判别分析（Linear discriminant analysis，LDA）及LDA效应尺寸分析（LDA effect size，LEfSe）分析组间菌群差异;P<0.05表示差异有统计学意义。

2  结果

2.1 两组匹配前基线资料对比：两组年龄相比，差异有统计学意义（P<0.05），而性别、BMI等基线资料对比，差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2.2 两组匹配后基线资料对比：采用最临近的1︰1匹配法，卡钳值取0.02，以BCC组为基准组进行匹配，两组共有53对匹配成功，两组间协变量经匹配后可达到平衡，经PSM个协变量后其均衡性得到了明显提高，差异无统计学意义（P>0.05）。见图1、表2。

2.3 两组皮肤菌群多样性对比：BCC组Chao1指数和Ace指数均低于对照组，差异无统计学意义（P<0.05）;而Simpson指数和Shannon指数均高于对照组，差异无统计学意义（P<0.05）。见表3。

2.4 两组PCA结果对比：PCA结果显示PCA1、PCA2分别为39.66%、21.52%，两组样本分布虽有少量重叠，但各自具有明显聚类趋势，两组间能显著区分。见图2。

2.5 菌群差异分析：LEfse多级物种差异判别分析显示：在属水平上，对照组与BCC组均有4个菌属丰度更高，见图3;对照组患者中丙型链球菌属、梭杆菌属、嗜血杆菌属及普雷沃菌属丰度较高;而在BCC组中弯曲杆菌属、巴氏杆菌属、普氏杆菌属及奈瑟菌属丰度较高，见图3～4。

3  讨论

BCC是好发于老年人头、面、颈及手背等处的皮肤恶性肿瘤[8]，现在普遍认为其来源于表皮多潜能细胞[9]。有研究认为长时间紫外线照射、基因突变等均可引起皮肤角质细胞的DNA受损[10]，继而抑制T细胞活性，诱导基因突变和致癌。

皮肤表面定植着多种菌群，在机体的健康与疾病发展中均扮演着重要的角色[11]。但是，目前我们对微生物菌群与各种皮肤病发病机制之间的关系所知甚少。今研究表明，皮肤表面的菌群受环境、人体固有免疫及获得性免疫的影响，可与人体免疫共同进化，其发生异常时可导致免疫细胞激活，当遇到目标抗原时可引起突变，导致多种皮肤病的发生[12]。欧美研究表明，奈瑟菌、金葡菌过量可引起β-防御素-2（β-hBD-2）表达增加，促进肿瘤的表达和生长，与BCC的发生有关[13]。但目前关于BCC的皮肤菌群特征的研究较少，干预BCC患者皮肤菌群种类，使其恢复至正常机体皮肤菌群的动态平衡，可能能改善BCC患者的预后[14]，对BCC的治疗有重大的意义。

观察本次研究结果，两组患者经倾向性评分匹配后，基线资料对比无显著性差异，说明两组对比有意义。而在菌群多样性的对比中，BCC组Chao1指数和Ace指数低于对照组，而Simpson指数和Shannon指数高于对照组。这表明了BCC患者皮肤菌群总数和菌落的多样性均少于正常患者，这主要与BCC患者体内免疫异常，并攻击体内正常组织，引起定植在皮肤的常驻菌群数量减少，而暂住的致病菌大量的繁殖，进一步影响了正常菌落的数量，导致了皮肤菌群结构的改变有关[15]。

经过PCA分析显示，两组皮肤菌群的分布已存在明显差异，对照组与BCC组均有4个菌属丰度更高;对照组患者中丙型链球菌属、梭杆菌属、嗜血杆菌属及普雷沃菌属丰度较高;而在BCC组中则以弯曲杆菌属、巴氏杆菌属、普氏杆菌属及奈瑟菌属的菌群为主。作为长期定植在皮肤的常驻菌群，已经适应并依赖了皮肤现有的环境，成为了皮肤的核心菌群[16]。而皮脂腺及毛囊是作为菌群的主要寄居地形成了皮肤第一道生物屏障，维持了皮肤微生态环境的平衡和自净的作用[17-18]。BCC患者的皮肤核心菌群发生了重大改变，主要与机体的免疫异常有关，可能是刺激了T淋巴细胞，攻击了自身健康皮肤，导致了角质细胞的基因突变[19]，引起BCC发病。在Nandhitha[20]等人的研究中也证明了光化性角化病和鳞状细胞癌的菌群中以金黄色葡萄糖球菌占优势为主，而BCC则以弯曲杆菌和奈瑟菌的菌群为主，可诱导机体的免疫反应异常表达，促进肿瘤的增长，与本文研究结果一致。

由于本文采集的数据较少，研究时间较短，未能纳入大样本数据统一分析，故结论存在一定局限性和地域性，需长期多地区大样本数据进一步支持。综上所述，分析BCC的皮肤菌群特征显示了弯曲杆菌、巴氏杆菌、普氏杆菌及奈瑟菌丰度较高，可能与BCC的发生有关。

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[收稿日期]2021-1-06

本文引用格式：楊云，吴雨.基底细胞癌患者皮肤菌群特征分析[J].中国美容医学，2021，30（12）：98-101.