Đang tải... (xem toàn văn)
Tính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràngTính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràng
Trang 1VIỆN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Y DƯỢC LÂM SÀNG 108
NGUYỄN DUY TRƯỜNG
TÍNH ĐA DẠNG CỦA HỆ VI KHUẨN
VÀ MỐI LIÊN QUAN GIỮA TÌNH TRẠNG NHIỄM MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN ĐƯỜNG TIÊU HÓA
VỚI UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG
Ngành : BỆNH TRUYỀN NHIỄM VÀ CÁC BỆNH NHIỆT ĐỚI Mã số : 9720109
HÀ NỘI - 2024
Trang 2VIỆN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Y DƯỢC LÂM SÀNG 108
1 GS.TS LÊ HỮU SONG 2 TS NGÔ TẤT TRUNG
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp tại: Viện Nghiên cứu Khoa học Y Dược Lâm sàng 108
Vào hồi giờ, ngày tháng năm 20
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Thư viện Viện NCKH Y Dược Lâm sàng 108
Trang 3CHỮ VIẾT TẮT CHÍNH
1 UTĐTT: Ung thư đại trực tràng 2 ĐTT: Đại trực tràng
3 F nucleatum: Fusobacterium nucleatum
4 B fragilis: Bacteroides fragilis
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ung thư đại trực tràng (UTĐTT) là một trong những bệnh ung thư phổ biến trên thế giới Theo GLOBOCAN 2020, UTĐTT đứng thứ 3 về tỷ lệ mắc mới và thứ 2 về tỷ lệ tử vong do ung thư Quá trình sinh bệnh của UTĐTT trải qua nhiều giai đoạn, xuất phát từ các tế bào biểu mô đại trực tràng lành tính Các tác nhân truyền nhiễm có liên quan tới khoảng 15 - 20% các loại ung thư, trong đó có UTĐTT Vi khuẩn đường tiêu hoá là nguyên nhân chính gây viêm đại tràng và liên quan đến sự tiến triển của UTĐTT Hệ vi khuẩn tại khối u (intratumoral microbiota) có vai trò quan trọng hình thành đáp ứng miễn dịch tại chỗ của vi môi trường khối u và ảnh hưởng đến tiến triển của UTĐTT Hệ vi khuẩn tại mô UTĐTT, mô gan và hạch di căn bao gồm các vi khuẩn nội bào đặc hiệu cho từng loại khối u khác nhau Hiện nay,
Fusobacterium nucleatum (F nucleatum) và Bacteroides fragilis (B fragilis) đang được chứng minh là có liên quan nhiều đến UTĐTT
thông qua một số cơ chế như gây tăng sinh có chọn lọc dòng tế bào UTĐTT, giúp tế bào ung thư không bị tiêu diệt bởi tế bào diệt tự nhiên (NK) và tế bào lympho T, tạo ra vi môi trường tiền viêm tại khối u và thúc đẩy quá trình kháng trị với hoá chất ở BN UTĐTT Đo tải lượng
của F nucleatum và B fragilis có thể có giá trị trong tiên lượng và
theo dõi điều trị ở BN UTĐTT
Tại Việt Nam chưa có nghiên cứu nào về đặc điểm hệ vi khuẩn
tại mô UTĐTT và mô gan, hạch di căn cũng như mối liên quan của F nucleatum và B fragilis với UTĐTT Vì vậy, chúng tôi thực hiện đề
Trang 4tài “Tính đa dạng của hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràng” với hai mục tiêu sau:
1 Xác định sự đa dạng hệ vi khuẩn tại mô ung thư đại trực tràng và mô gan, hạch di căn ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng tại Bệnh viện Trung ương Quân đội 108
2 Phân tích mối liên quan giữa tình trạng nhiễm F nucleatum và B fragilis với giai đoạn bệnh và nguy cơ ung thư đại trực tràng
ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
- Lần đầu tiên xác định đặc điểm hệ vi khuẩn tại mô ung thư đại trực tràng, mô gan và hạch di căn từ ung thư đại trực tràng: xác định được ngành, chi, loài chiếm tỷ lệ cao ở cả ba loại mẫu mô ung thư; chỉ số đa dạng sinh học alpha tại mô ung thư đại trực tràng cao hơn tại mô gan di căn
- Tỷ lệ nhiễm F nucleatum và B fragilis tại mô đại trực tràng
ở nhóm ung thư cao hơn nhóm polyp, tại mô ung thư cao hơn mô lành cạnh ung thư
- Nhiễm F nucleatum và B fragilis làm tăng nguy cơ UTĐTT
lần lượt là 3,2 đến 5 lần so với nhóm không nhiễm
- Trung vị tải lượng tương đối F nucleatum và B fragilis tại
mô UTĐTT ở nhóm ung thư cao hơn nhóm polyp, tại mô ung thư cao hơn mô lành cạnh ung thư ở nhóm UTĐTT giai đoạn II và III
- Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng nhiễm F nucleatum và B fragilis là một trong những nguy cơ có thể gây ung thư đại trực tràng
CẤU TRÚC LUẬN ÁN
Luận án gồm 114 trang (không kể tài liệu tham khảo và phụ lục), 4 chương (đặt vấn đề 2 trang, tổng quan 32 trang, đối tượng và phương pháp nghiên cứu 25 trang, kết quả nghiên cứu 26 trang, bàn luận 27 trang, kết luận 2 trang), 29 bảng, 9 biểu đồ, 8 hình, 150 tài liệu tham khảo (2 tiếng Việt, 148 tiếng Anh), 2 phụ lục
Trang 5Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 DỊCH TỄ HỌC UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG
Theo GLOBOCAN 2020, ước tính có khoảng 19,3 triệu ca mắc mới và 10 triệu ca tử vong do ung thư trên toàn thế giới, trong đó UTĐTT đóng góp khoảng 1,93 triệu (10%) số ca mắc mới và 0,94 triệu (9,4%) ca tử vong Việt Nam có 16426 ca mắc mới được chẩn đoán UTĐTT, chiếm khoảng 9% trong các loại ung thư, đứng hàng thứ năm lần lượt sau ung thư gan, ung thư phổi, ung thư vú và ung thư dạ dày
1.2 CƠ CHẾ BỆNH SINH UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG 1.2.1 Khái niệm
UTĐTT là tổn thương ác tính xuất phát từ đại tràng và trực tràng Hơn 97% UTĐTT là ung thư biểu mô, các loại ung thư khác hiếm gặp như: U lympho ác tính, sarcoma, carcinoid
1.2.2 Mô hình và các con đường phát sinh ung thư đại trực tràng
Năm 1990, Fearon và Vogelstein đề xuất mô hình biến đổi gen nhiều bước trong cơ chế bệnh sinh UTĐTT Đầu tiên, gen ức chế khối u APC bị bất hoạt ở tế bào niêm mạc đại tràng lành tính, dẫn tới tăng sinh tế bào và hình thành u tuyến sớm Tiếp theo là đột biến hoạt hóa
ở gen KRAS và đột biến gen DCC cùng với các gen ức chế khối u khác
ở nhiễm sắc thể 18q làm tiến triển thành u tuyến muộn Sau đó, đột biến gen p53 dẫn tới hình thành tế bào ung thư biểu mô Các đột biến tích lũy khác thúc đẩy tế bào ung thư xâm lấn và di căn
Các con đường biến đổi di truyền chủ yếu ở bệnh nhân UTĐTT gồm con đường mất ổn định nhiễm sắc thể (CIN: chromosomal instability) chiếm khoảng 80% bệnh nhân UTĐTT, con đường mất ổn định vi vệ tinh (MSI: microsatellites instability) chiếm khoảng 15%
Trang 6bệnh nhân UTĐTT và thay đổi di truyền biểu sinh (epigenetic alterations)
1.2.3 Vai trò của vi môi trường khối u trong bệnh sinh ung thư đại trực tràng
Vi môi trường khối u (tumor microenvironment) đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển, tồn tại, xâm lấn và di căn của tế bào ung thư nói chung và tế bào ung thư đại trực tràng nói riêng Vi môi trường khối u về cơ bản bao gồm tăng sinh mạch khối u, các tế bào xâm nhập khối u, chất nền ngoại bào (extracellular matrix - ECM) và các phân tử khác liên quan
1.2.4 Đặc điểm hệ vi khuẩn tại tổ chức u và tổ chức di căn ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng hệ vi khuẩn đường tiêu hoá là cần thiết trong điều hoà đáp ứng miễn dịch của vật chủ Hệ vi khuẩn tại khối u (intratumoral microbiota) có vai trò quan trọng hình thành đáp ứng miễn dịch tại chỗ của vi môi trường khối u và ảnh hưởng đến tiến triển của UTĐTT Hệ vi khuẩn tại khối u có vai trò khác nhau trong miễn dịch chống lại khối u, có thể là tăng hoặc giảm đáp ứng miễn dịch kháng khối u Hệ vi khuẩn tại mô UTĐTT, mô gan và hạch di căn bao gồm các vi khuẩn nội bào đặc hiệu cho từng loại khối u khác nhau
1.3 VAI TRÒ CỦA HỆ VI KHUẨN ĐƯỜNG TIÊU HOÁ TRONG CƠ CHẾ BỆNH SINH UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG 1.3.1 Đặc điểm hệ vi khuẩn đường tiêu hoá ở người
Trong hệ vi khuẩn đường tiêu hoá ở người, phần lớn vi khuẩn ở ruột non là vi khuẩn Gr (+), có vai trò lên men carbohydrate, vi khuẩn ở đại trực tràng chủ yếu là vi khuẩn Gr (-), chịu trách nhiệm phân huỷ protein và các amino acid Hệ vi khuẩn ở đại trực tràng gồm các loài thuộc 4 ngành chính là Firmicutes (chiếm khoảng 64%), Bacteroidetes
Trang 7(23%), Proteobacteria (8%) và Actinobacteria Sự phân bố của hệ vi khuẩn đường tiêu hoá phụ thuộc vào nồng độ pH
1.3.2 Một số cơ chế sinh ung thư đại trực tràng liên quan đến hệ vi khuẩn đường tiêu hoá
* Tương tác giữa yếu tố môi trường và di truyền
Các yếu tố môi trường như tiếp xúc khói bụi, ô nhiễm, các chất hóa học và một số thói quen ăn uống: uống nhiều rượu, ăn nhiều chất béo và thịt đỏ, ăn ít chất xơ, cùng với những bệnh rối loạn chuyển hóa như tiểu đường, béo phì dẫn đến rối loạn hệ vi khuẩn đường tiêu hoá (dysbiosis) Loạn khuẩn đường ruột dẫn đột biến gen của các gen ức chế khối u, tiền gen sinh ung thư (proto-oncogenes) và các gen sửa chữa DNA đã thúc đẩy quá trình chuyển dạng của các tế bào biểu mô đại tràng hình thành UTĐTT
* Quá trình viêm và điều hòa miễn dịch
Sự tương tác giữa hệ vi khuẩn đường tiêu hoá và hệ thống miễn dịch của cơ thể thông qua các thụ cảm thể nhận dạng khuôn mẫu (Pattern recognition receptors- PRRs) Chính sự tương tác này đã tạo ra các chất trung gian gây viêm và hoạt hoá các con đường tín hiệu beta-catenin và STAT thúc đẩy hình thành UTĐTT Ngoài ra, vi khuẩn đường tiêu hoá sinh ra các enzym hoạt hoá các chất gây ung thư làm tổn thương DNA và biến đổi gen từ đó hình thành UTĐTT
* Sự trao đổi chất của các thành phần trong thức ăn
Các axit béo chuỗi ngắn (SCFAs) như butyrate, propionate và acetate là các chất chuyển hóa được sản xuất từ quá trình chuyển hóa của vi khuẩn đường tiêu hoá với các thành phần trong khẩu phần ăn Chất butyrate có thể ức chế histone deacetylase trong tế bào biểu mô đại tràng và tế bào miễn dịch để điều hòa làm giảm các cytokine gây viêm và gây ra hiện tượng chết tế bào theo chương trình (apoptosis) ở các dòng tế bào ung thư đại trực tràng Hơn nữa, butyrate và propionat
Trang 8có tác dụng kích thích tế bào lympho T tạo ra một chất chống viêm mạnh trong mô hình động vật
1.3.3 Vai trò của Fusobacterium nucleatum trong cơ chế bệnh sinh
ung thư đại trực tràng
F nucleatum đang được chứng minh là có liên quan nhiều đến
UTĐTT thông qua một số cơ chế như gây tăng sinh có chọn lọc dòng tế bào UTĐTT, giúp tế bào ung thư không bị tiêu diệt bởi tế bào NK và tế bào lympho T, tạo ra vi môi trường tiền viêm tại khối u và thúc đẩy quá trình kháng trị với hoá chất ở BN UTĐTT Đo tải lượng của
F nucleatum có thể có giá trị trong tiên lượng và theo dõi điều trị ở
BN UTĐTT
Đến nay trên thế giới đã có một số nghiên cứu về mối liên quan
giữa F nucleatum với UTĐTT Nghiên cứu của Yan và cộng sự (2017), tải lượng F nucleatum tại mẫu mô ung thư cao hơn tại mẫu mô lành cạnh ung thư (p < 0.001), bệnh nhân có tải lượng F nucleatum
thấp có thời gian sống thêm không bệnh tốt hơn Ito và cộng sự (2015),
tỷ lệ phát hiện F nucleatum tại mẫu mô UTĐTT là 56%, cao hơn tỷ lệ
phát hiện trong các mẫu mô polyp đại trực tràng là 24% (p<0,0001)
Mima và cộng sự (2015), tỷ lệ phát hiện F nucleatum ở nhóm mô ung
thư cao hơn nhóm mô lành cạnh ung thư (13% và 3,4%,p<0,001)
Nghiên cứu của Yamaoka và cộng sự (2018), tải lượng của F nucleatum tại mẫu mô niêm mạc bình thường thấp hơn tải lượng tại
mô ung thư (p=0,0031)
Tại Việt Nam chưa có nghiên cứu nào tìm hiểu về mối liên quan
giữa tỷ lệ phát hiện và tải lượng tương đối của F nucleatum với ung
Trang 9có khả năng xuyên qua lớp chất nhầy của ruột và hình thành màng sinh
học trên bề mặt biểu mô đường ruột B fragilis sinh ra nội độc tố ruột Bacteroides fragilis toxin (BFT), độc tố này gắn với thụ cảm thể
protein bề mặt ở tế bào biểu mô đại tràng (colonic epithelial cell receptor – CEC receptor) và bắt đầu phân cắt E-cadherin Sự phân cắt E-cadherin giải phóng và làm tăng β-catenin, tạo thuận lợi cho quá trình chuyển dạng trung-biểu mô Sự phân cắt E-cadherin cũng tạo điều kiện cho việc tăng sản xuất các chemokines như IL-6, IL-8 và IL-1β, từ đó chúng hoạt hóa các con đường tín hiệu NF-κB và MAPK ở tế bào biểu mô đại tràng, tạo ra đáp ứng viêm trong tế bào và các chất sinh UTĐTT
Nghiên cứu của Boleij và cộng sự (2015), tỷ lệ phát hiện gen gây
độc bft từ B fragilis ở nhóm mô ung thư là cao hơn so với nhóm người
khoẻ mạnh (p=0,04) Tỷ lệ phát hiện gen bft tại niêm mạc đại tràng có xu hướng tăng từ giai đoạn sớm đến giai đoạn muộn ở UTĐTT (p = 0,093) Nghiên cứu của Zhou và cộng sự (2016), tỷ lệ phát hiện gen
bft trong mẫu mô ung thư cao hơn tại mô lành cạnh ung thư (p<0,001) Zamani và cộng sự (2020), tỷ lệ phát hiện gen bft trong mẫu mô
UTĐTT là 81%, trong mẫu mô đại tràng ở nhóm người khoẻ mạnh là
3,8% Nghiên cứu của Shariati và cộng sự (2021), tỷ lệ phát hiện B fragilis tại mẫu mô ung thư là 66%, tại mô lành cạnh ung thư là 60%
Tại Việt Nam chưa có nghiên cứu nào tìm hiểu về mối liên quan
giữa tỷ lệ phát hiện và tải lượng tương đối của B fragilis với ung thư
đai trực tràng
1.4 ỨNG DỤNG KỸ THUẬT 16S rRNA METAGENOMICS TRONG NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN QUAN GIỮA HỆ VI KHUẨN ĐƯỜNG TIÊU HOÁ VỚI UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG
1.4.1 Khái niệm
- gene 16S rRNA, hiện diện ở hầu hết các vi khuẩn và vi khuẩn
Trang 10cổ Metagenomics là lĩnh vực nghiên cứu về metagenomes - tập hợp các bộ gene của các sinh vật từ mẫu môi trường
- 16S rRNA metagenomics nghiên cứu thành phần, đặc điểm của các sinh vật dựa trên giải trình tự và phân tích các vùng trình tự chuyên biệt thuộc
1.4.2 Ứng dụng 16S rRNA metagenomics nghiên cứu mối liên quan giữa hệ vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràng
Nghiên cứu của Nakatsu và cộng sự (2015), tại niêm mạc đại tràng ở người khoẻ mạnh có 4 ngành vi khuẩn chính cư trú là Bacteroidetes, Firmicutes, Proteobacteria và Fusobacteria Tại mô lành cạnh khối u, chủ yếu gặp 2 ngành chính là Bacteroides và Firmicutes Tại mô ung thư, 2 ngành chiếm tỷ lệ cao nhất là Fusobacteria và Firmicutes Tại
mô UTĐTT, có 5 chủng vi khuẩn chiếm tỷ lệ cao nhất là Fusobacterium,
B fragilis, Gemella, Peptostreptococcus và Parvimonas Hale và cộng
sự (2018), F nucleatum và B fragilis chiếm tỷ lệ cao nhất tại mẫu mô
ung thư và mô lành cạnh ung thư Nghiên cứu của Wei và cộng sự
(2016), các ngành vi khuẩn chính trong các mẫu mô ung thư là
Proteobacteria (33,8% - 49,4%), Firmicutes (16,9% - 22,7%),Bacteroidetes (21,1% - 27,9%) và Fusobacterium (3,38% - 10,8%).
Tại Việt Nam chưa có nghiên cứu nào ứng dụng 16S rRNA metagenomics để tìm hiểu mối liên quan giữa hệ vi khuẩn đường tiêu hoá với ung thư đại trực tràng
Trang 112 1−𝑝
* Tiêu chuẩn lựa chọn
BN lựa chọn vào nghiên cứu thỏa mãn các điều kiện sau:
- BN được chẩn đoán xác định polyp đại trực tràng và UTĐTT bằng xét nghiệm mô bệnh học Tiêu chuẩn chẩn đoán polyp ĐTT và UTĐTT theo hướng dẫn của Bộ Y Tế (2018) và WHO (2019) - BN đồng ý tham gia vào nghiên cứu
- BN có kèm theo ung thư khác
- BN không đồng ý tham gia nghiên cứu
2.1.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu
Tại Viện điều trị bệnh tiêu hóa, khoa Giải phẫu bệnh lý và Trung tâm nghiên cứu Y học Việt – Đức thuộc BVTƯQĐ108 Từ tháng 03 năm 2015 đến tháng 12 năm 2020
2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Thiết kế nghiên cứu
Theo phương pháp nghiên cứu mô tả cắt ngang, có so sánh giữa các nhóm
2.2.2 Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu
Cỡ mẫu trong nghiên cứu được tính toán dựa vào công thức tính cỡ mẫu cho nghiên cứu mô tả xác định một tỷ lệ
Trang 12- Xét nghiệm định lượng nồng độ CEA
- Polyp ĐTT: đánh giá về vị trí, kích thước, đặc điểm đại thể - UTĐTT: đánh giá vị trí, kích thước, mức độ chiếm lòng ĐTT
Theo phân loại của WHO 2019
Xác định sự đa dạng hệ vi khuẩn tại mô UTĐTT và mô gan, hạch di căn
Phân tích mối liên quan giữa F nucleatum và B fragilis với ung thư
đại trực tràng
2.2.4 Nguyên vật liệu nghiên cứu
- Hoá chất LightCycler® 480 Probes Master Mix – Roche Hệ thống máy đọc tín hiệu huỳnh quang AriaMx Real-Time PCR; Máy đo quang (NanoPhotometer® P 300, Implen, Germany)
- Hệ thống máy giải trình tự gen thế hệ mới Illumina MiSeq
2.2.5 Chỉ tiêu nghiên cứu
Đặc điểm về tuổi và giới, vị trí polyp và UTĐTT, giai đoạn bệnh
* Nồng độ CEA huyết tương
* Chỉ tiêu mô bệnh học: Đánh giá vi thể polyp ĐTT và UTĐTT theo WHO 2019
* Chỉ tiêu xét nghiệm 16S rRNA metagenomics:
- Thành phần hệ vi khuẩn tại mẫu mô UTĐTT, mô gan và hạch di căn từ UTĐTT
Trang 13- Chỉ số đa dạng sinh học alpha: thể hiện cấu trúc quần thể sinh vật tại môi trường nhất định và gồm các chỉ số Observer OUT, Chao1, Shannon Eveness
- Chỉ số đa dạng sinh học beta: thể hiện sự khác biệt về thành phần và phân bố hệ vi khuẩn giữa các mẫu khác nhau
- Chỉ thị sinh học (Biomarker analysis):
+ Phân tích LefSe: xác định các đặc trưng (sinh vật, OTU, ASV, gene, chức năng, ) có thể dùng để giải thích cho sự khác biệt giữa các nhóm mẫu
+ Phân tích ANCOM-BC: Xác định sự thay đổi cấp log2 về tỷ lệ vi sinh vật giữa các 2 nhóm mẫu và thanh khoảng tin cậy 95% * Chỉ tiêu xét nghiệm Realtime PCR:
- Tỷ lệ nhiễm F nucleatum và B fragilis tại mẫu mô polyp, mô
ung thư và mô lành cạnh khối u đại trực tràng
- Tải lượng tương đối F nucleatum và B fragilis tại mẫu mô
polyp, mô ung thư và mô lành cạnh khối u đại trực tràng