做肿瘤微生物检测，这些问题需重视! | 肿瘤微生物

肿瘤因为其自身特有的一些特征，已被证实是循环细菌定植的好去处（点击查看>>细菌为什么能定植在肿瘤中 ？）。然而，要准确检测肿瘤组织中的微生物并非易事。

肿瘤微生物是低生物量

这是因为肿瘤样本中微生物生物量很低，与之对应的是，肿瘤样本呈现出很高的宿主与细菌DNA比率，这会导致基于扩增子策略的16S rRNA基因测序，受宿主DNA干扰，引起菌群序列PCR扩增效率降低，甚至扩增失败。若使用宏基因组测序，如不能对菌群DNA先进行相应地富集操作，将难以得到菌群的基因序列。

肿瘤微生物检测受污染干扰

另一个需要特别关注的问题是样本污染，即从肿瘤组织中检出的菌群可能并非来自肿瘤内部而是来自污染的DNA。微生物组研究中可能出现两种主要类型的污染：污染物DNA和交叉污染。尽管在样本收集和制备过程中非常小心，仍可能沾染或混入污染物DNA，它们来自采样和实验室环境、研究人员、实验耗材、核酸提取试剂盒、实验试剂等。也就是说，在实际操作中污染是难以避免的。交叉污染可能在样品处理的多个步骤中发生，比如样本DNA可能在初始样本处理和置入试管时发生意外转移。总体而言，污染物DNA和交叉污染是动态的，需要持续和例行地监测。

受污染影响最大的样本类型

污染的影响可能因样本的微生物生物量水平不同而有所不同。通常含有高微生物生物量的样本包括粪便和土壤，它们比DNA提取空白对照含有更多的DNA，而低微生物生物量样本可能含有与DNA提取空白对照相似的DNA水平，这些样本包括（肿瘤）组织、胎盘、血液和空气等。对于高微生物生物量的样本，污染对样本中菌群的影响有限，通常可以忽略。对于低微生物生物量的样本，污染DNA容易超过样本中低水平的微生物DNA，并主导样本的微生物组信息（图1）。

图1 污染对不同微生物生物量样本的影响

与高生物量样品相比，低生物量样本更容易受到污染DNA引起的生物信号改变的影响。

虽然我们无法完全杜绝污染对肿瘤微生物检测的干扰，但是可以在实验设计、样本采集、DNA提取、文库制备、DNA测序、以及数据分析等过程中进行合理设计来最小化污染对低微生物生物量样本的影响。下一期来说说具体怎么做。

如您对“肿瘤组织微生物组”研究感兴趣，欢迎咨询与交流。

参考文献

1.Eisenhofer R, Minich JJ, Marotz C, et al. Contamination in Low Microbial Biomass Microbiome Studies: Issues and Recommendations. Trends Microbiol. 2019 Feb;27(2):105-117.

2.Walker SP, Tangney M, Claesson MJ. Sequence-Based Characterization of Intratumoral Bacteria-A Guide to Best Practice. Front Oncol. 2020 Feb 21;10:179.

3.Oliva M, Mulet-Margalef N, Ochoa-De-Olza M, et al. Tumor-Associated Microbiome: Where Do We Stand? Int J Mol Sci. 2021 Feb 1;22(3):1446.

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