盆腔放疗对肠道微生物组和代谢组的影响 (EPRIMM)

背景 80% 的患者在盆腔放疗期间出现胃肠道毒性，一半患者出现慢性胃肠道毒性。 这表现为腹泻、疼痛、出血和失禁。 与许多疾病不同，触发事件（即放射治疗）是已知的，可以识别特定的病理生理变化。 接受盆腔放疗的患者的代谢组学和微生物组学概况以及与 GI 毒性的联系尚未得到充分探索。 研究表明辐射会改变肠道微生物组，从而改变微生物多样性。 在没有 GI 症状的患者中观察到较高的放疗前多样性，随着 GI 毒性的增加而降低多样性，并且低微生物多样性与慢性 GI 毒性的严重程度之间存在关联。 饮食变化可以改变微生物组成。 粪便 VOC 是在环境温度下以气相存在并形成粪便代谢组的化学物质，是肠道微生物群和细胞代谢相互作用的结果。 可以使用成熟的技术识别 VOC，并且已经在特定的 GI 疾病中识别出独特的 VOC 模式。 早期数据表明，具有高胃肠道毒性水平和低水平胃肠道毒性的患者之间的 VOC 存在差异。 代谢组学和微生物组学分析和操作有可能促进对疾病相关途径的理解，以预测、预防和治疗胃肠道毒性。

基本原理 胃肠道毒性是盆腔放疗期间和之后发病率的重要原因，其对生活质量产生不利影响。 对这种情况的研究很少。 接受盆腔放疗的患者的代谢组学和微生物组学概况以及与 GI 毒性的联系尚未得到充分探索。 研究表明辐射会改变肠道微生物组，从而改变微生物多样性。 在没有 GI 症状的患者中观察到较高的放疗前多样性，随着 GI 毒性的增加而降低多样性，并且低微生物多样性与慢性 GI 毒性的严重程度之间存在关联。 饮食变化可以改变微生物组成。 已在特定的胃肠道疾病中发现了独特的 VOC 模式。 早期数据表明，具有高胃肠道毒性水平和低水平胃肠道毒性的患者之间的 VOC 存在差异。 代谢组学和微生物组学分析和操作有可能促进对疾病相关途径的理解，以预测、预防和治疗胃肠道毒性。

通过比较放疗前后收集的样本，研究人员旨在识别潜在的生物标志物。 他们将整合元数据，表明对治疗有负面的 GI 反应，即 来自经过验证的问卷的 GI 毒性症状，以及微生物群落数据和 VOC 数据，以识别随症状增加的标记物（VOC 或细菌）。 他们还将通过分析社区预处理来确定哪些物种使患者更容易受到负面结果的影响。

以前使用基于培养方法的文献显示大肠杆菌和葡萄球菌属有所增加。 调查人员将确定他们是否可以证实这一点。 就 VOC 而言，他们将寻找炎症标志物，例如 醛类。 有人提出，辐射引起的 GI 毒性与 IBD，特别是克罗恩病之间存在相似之处，因此，看看是否存在与克罗恩病中观察到的微生物群落和 VOC 概况相似的生态失调，即在有严重胃肠道毒性症状的患者中是否也观察到物种多样性减少、拟杆菌属和肠杆菌科增加以及粪便细菌减少。

改变肠道微生物组的潜在干预措施，例如 饮食、益生菌/益生菌、合成粪便微生物群移植目前在其他相关临床领域广泛用于临床研究，例如 炎症性肠病，以及可能由这项工作和随后的最终研究中的信息指示的干预类型。

随后的最终研究的目标如下：

1. 确定 4 周和 6 个月时胃肠道毒性最严重和最不严重的患者的 VOC 概况/微生物组的差异。
2. 确定在 4 周和 6 个月时出现最严重和最不严重 GI 毒性的患者在基线时 VOC 概况/微生物组的差异。
3. 表征疾病相关的胃肠道毒性途径，以确定潜在的治疗目标，包括饮食。