Microbial composition of breast papillary tumors and its relationship with Fusobacterium

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-0807.2025.03.004

Abstract

Abstract:

Objective

To investigate the microbial composition of breast papillary tumors, analyze the correlation between Fusobacterium abundance and tumor malignancy as well as clinical parameters, and identify independent risk factors for malignancy.

Methods

A total of 72 patients with pathologically confirmed breast papillary tumors who underwent surgery in the Department of Breast and Thyroid Surgery, Renmin Hospital of Wuhan University between January 2020 and December 2023 were retrospectively enrolled, including 25 benign and 47 malignant cases. Formalin-fixed paraffin-embedded tissue samples were collected for 16S rRNA gene sequencing to assess microbial diversity and composition. Alpha diversity indexes (Chao1、Faith_pd, Observed_species, Shannon) were compared between benign and malignant groups, and Kruskal-Wallis test was used to identify significantly different taxa. The association between Fusobacterium and malignancy risk was evaluated using univariate and multivariate logistic regression.

Results

The malignant group showed significantly higher alpha diversity compared with the benign group [Chao1: 215.282 (100.823, 342.457) vs 616.534 (356.234, 752.416) , Z=-2.374, P=0.018; Faith_Pd: 48.888 (23.390, 60.698) vs 105.198 (58.700, 136.172) , Z=-2.387, P=0.017; Observed_species: 191.900 (95.600, 339.800) vs 612.800 (343.700, 749.700) , Z=-2.374, P=0.018; Shannon: 2.729 (2.426, 3.967) vs 7.016 (3.781, 8.932) , Z=-3.089, P=0.002] Dominant genera in the benign group included Lactobacillus (0.962%) and Acinetobacter (2.250%) , while Prevotella (0.668%) Staphylococcus (0.160%) , and Rhodococcus (0.016%) were enriched in the malignant group. The abundance of Fusobacterium was significantly higher in the malignant group than in the benign group [0.000 079 (0.000 026, 0.000 245) vs 0.000 512 (0.000 168, 0.001 560) , H=4.464, P=0.035]. Logistic regression analysis revealed that age >50 years (OR=12.520, 95%CI: 3.150~49.739, P=0.001) , tumor volume >1 cm³ (OR=6.598, 95%CI: 1.681~25.901, P=0.007) , and presence of Fusobacterium (OR=5.943, 95%CI: 1.154~30.600, P=0.033) were independent risk factors for malignancy.

Conclusion

The microbial composition of papillary breast tumors is closely associated with tumor malignancy. Fusobacterium may serve as a potential microbial biomarker for malignancy, providing a theoretical basis for microbiota-targeted intervention.

Key words: Microbiota, Breast neoplasms, Carcinoma, papillary, Fusobacterium

Kaixin Zhong, Jiawei Hu, Zixuan Luo, Yao Xiong, Chuang Chen. Microbial composition of breast papillary tumors and its relationship with Fusobacterium[J]. Chinese Journal of Breast Disease(Electronic Edition), 2025, 19(03): 154-159.

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Figures/Tables 5

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临床特征	恶性（n=47）	良性（n=25）	检验值	P
手术年龄（±s，岁）	63.04±11.27	47.16±12.70	5.447^a	0.001
BMI （±s，kg/m²）	24.27±3.37	22.80±1.84	2.022^a	0.047
肿块体积[M（P25，P75），cm³]	2.038（0.520 0，4.576 0）	0.320（0.177 8，1.128 0）	-3.158^b	<0.001
乳头溢液[例（%）]			3.262^c	0.071
不存在	36（76. 60）	14（56.00）
存在	11（23. 40）	11（44.00）
绝经状态[例（%）]			23.154^c	<0.001
未绝经	10（21.28）	20（80.00）
已绝经	37（78.72）	5（20.00）

临床特征	恶性（n=47）	良性（n=25）	检验值	P
手术年龄（±s，岁）	63.04±11.27	47.16±12.70	5.447^a	0.001
BMI （±s，kg/m²）	24.27±3.37	22.80±1.84	2.022^a	0.047
肿块体积[M（P25，P75），cm³]	2.038（0.520 0，4.576 0）	0.320（0.177 8，1.128 0）	-3.158^b	<0.001
乳头溢液[例（%）]			3.262^c	0.071
不存在	36（76. 60）	14（56.00）
存在	11（23. 40）	11（44.00）
绝经状态[例（%）]			23.154^c	<0.001
未绝经	10（21.28）	20（80.00）
已绝经	37（78.72）	5（20.00）

临床特征	良性（n=25）	恶性（n=47）	χ²值	OR值	95%CI	P值
核梭杆菌属
无	22（88.00）	31（65.96）	4.082	3.785	0.982~14.582	0.043
有	3（12.00）	16（34.04）	4.082	3.785	0.982~14.582	0.043
BMI
≤23 kg/m²	13（52.00）	16（34.04）	2.188	2.099	0. 780~5. 647	0.139
>23 kg/m²	12（48.00）	31（65.96）	2.188	2.099	0. 780~5. 647	0.139
肿块体积
≤1 cm³	20（80.00）	18（38.30）	11.387	6.444	2. 055~20.209	0.001
>1 cm³	5（20.00）	29（61.70）	11.387	6.444	2. 055~20.209	0.001
乳头溢液
不存在	14（56.00）	36（76.60）	3.262	0.389	0. 138~1. 099	0.071
存在	11（44.00）	11（23.40）	3.262	0.389	0. 138~1. 099	0.071
绝经状态
未绝经	20（80.00）	10（21.28）	23.154	14.800	4. 442~49. 308	<0.001
已绝经	5（20.00）	37（78.72）	23.154	14.800	4. 442~49. 308	<0.001
手术年龄
≤50岁	19（76.00）	17（36.17）	10.356	5.588	1. 872~16.685	0.001
>50岁	6（24.00）	30（63.83）	10.356	5.588	1. 872~16.685	0.001

临床特征	良性（n=25）	恶性（n=47）	χ²值	OR值	95%CI	P值
核梭杆菌属
无	22（88.00）	31（65.96）	4.082	3.785	0.982~14.582	0.043
有	3（12.00）	16（34.04）	4.082	3.785	0.982~14.582	0.043
BMI
≤23 kg/m²	13（52.00）	16（34.04）	2.188	2.099	0. 780~5. 647	0.139
>23 kg/m²	12（48.00）	31（65.96）	2.188	2.099	0. 780~5. 647	0.139
肿块体积
≤1 cm³	20（80.00）	18（38.30）	11.387	6.444	2. 055~20.209	0.001
>1 cm³	5（20.00）	29（61.70）	11.387	6.444	2. 055~20.209	0.001
乳头溢液
不存在	14（56.00）	36（76.60）	3.262	0.389	0. 138~1. 099	0.071
存在	11（44.00）	11（23.40）	3.262	0.389	0. 138~1. 099	0.071
绝经状态
未绝经	20（80.00）	10（21.28）	23.154	14.800	4. 442~49. 308	<0.001
已绝经	5（20.00）	37（78.72）	23.154	14.800	4. 442~49. 308	<0.001
手术年龄
≤50岁	19（76.00）	17（36.17）	10.356	5.588	1. 872~16.685	0.001
>50岁	6（24.00）	30（63.83）	10.356	5.588	1. 872~16.685	0.001

因素	回归系数	标准误	OR值	95%CI	P值
截距	-1.694	0.596	0.184	0. 057~0.591	0.005
核梭杆菌属	1.782	0.836	5.943	1. 154~30. 600	0.033
肿块体积	1.887	0.698	6.598	1.681~25. 901	0.007
手术年龄	2.527	0.704	12.520	3. 150~49. 739	0.001

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