Grybai buvo aptikti 35 vėžio tipuose, dažnai tarpląsteliniu būdu

Grybai buvo aptikti 35 vėžio tipuose, dažnai tarpląsteliniu būdu

Neseniai žurnale paskelbtame straipsnyje ląstelė Tyrėjai nustatė, kad daugelyje žmogaus vėžio formų grybelinė dezoksiribonukleino rūgštis (DNR) ir ląstelės yra mažos, o grybelinės bendruomenės sudėtis ir grybelių ir bakterijų sąveika skiriasi nuo vėžio tipo.

Sužinokite: Visos vėžio analizės atskleidžia vėžio tipui būdingą grybelių ekologiją ir bakterijų sąveiką. Nuotraukų kreditas: Kateryna Kon / Shutterstock

fone

Tyrimai parodė, kad navikai turi erdviškai nevienalytes, tarpląstelines ir polimikrobines bendruomenes. Sepich-Poore ir kt. parodė, kad maistinių medžiagų apribojimas naviko mikroaplinkoje (TME) ir antibiotikai sukelia atrankos spaudimą, turintį įtakos grybelinių, bakterijų ir vėžio imuninių ląstelių sudėčiai.

Grybai yra svarbūs oportunistiniai patogenai, formuojantys šeimininko imunitetą ir užkrečiantys vėžiu sergančius pacientus; Tačiau jiems trūksta darbuotojų. Taip pat lieka nežinoma, ar jie gali būti polimorfinių mikrobiomų, atstovaujančių vėžiui, dalis. Tai suteikė pakankamai motyvacijos tirti kloninio vėžio evoliuciją kaip daugiarūšį procesą ir apibūdinti visos vėžio mikobiomą. Be to, kadangi bakterijos ir grybai gamtoje turi simbiotinius ir antagonistinius ryšius, jų sąveikos augliuose tyrimas gali suteikti sinergetinį tam tikrų vėžio diagnostikos efektyvumą.

Apie studijas

Šiame tyrime mokslininkai profiliavo grybelinę DNR dviejose didelėse vėžio mėginių grupėse – Weizmanno (WIS) ir vėžio genomo atlaso (TCGA) grupėse. Jie ištyrė pacientus, sergančius 35 skirtingų tipų vėžiu, paėmė audinių, kraujo ir plazmos mėginius iš 17 401 paciento ir pradėjo apibūdinti jų vėžio mikobiomą.

WIS grupėje buvo 1183 formalinu fiksuoti, parafinu įterpti (FFPE) arba šaldyti naviko mėginiai ir normalus gretimas audinys [(NAT); dažnai suporuotas)] iš aštuonių tipų audinių, gautų iš plaučių, melanomos, kiaušidžių, krūties, gaubtinės žarnos, smegenų, kaulų ir kasos, taip pat normalaus krūties audinio, kuris nėra vėžys. Antroji grupė apėmė viso genomo sekos (WGS) ir ribonukleino rūgšties sekos (RNR sekų) duomenis.

Grupė ištyrė visus vėžio mėginius, ar nėra grybelių, ir apibūdino juos naudodama vidinį transkribuotą tarpinį 2 (ITS2) amplikono seką. Be to, jie kiekybiškai įvertino grybelio DNR, naudodami 5.8S grybelio ribosominio geno kiekybinę polimerazės grandininę reakciją (qPCR) atsitiktiniame WIS kohortos pogrupyje, kuriame buvo 261 navikas ir 137 neigiami kontroliniai mėginiai. Be to, komanda palygino duomenis apie grybų buvimą (arba nebuvimą) skirtinguose taksonominiuose lygiuose, kad įvertintų normalizuotą abipusę informaciją apie WIS kohortą.

Tyrimai parodė, kad bakteriomos, imunomos ir mikobiomos pasižymi vėžio tipo specifiškumu. Todėl tikėtina, kad daugiadomės grybelių grupės skiriasi priklausomai nuo vėžio tipo. Komanda palygino WIS persidengiančias grybelių ir bakterijų gentis TCGA, naudodama neuroninio tinklo metodą, anksčiau sukurtą mikrobiomų ir metabolitų atsiradimui įvertinti.

Grupė taip pat išbandė, ar mikotipai buvo susiję su imuniniais atsakais, C1–C6, anksčiau nustatytais TCGA pacientams, ir pacientų išgyvenimu. Be to, jie nustatė, ar mašininis mokymasis (ML) išskiria mikobiomas tarp vėžio tipų ir jų viduje. Galiausiai tyrėjai taikė diferencinį gausos tyrimą (DA) ir ML tarp I ir IV stadijų naviko mikobiomų.

Studijų rezultatai

Visi tirti navikai turėjo didesnę grybelių apkrovą nei neigiama kontrolė, tačiau grybų apkrova skirtinguose navikų tipuose skyrėsi, o didžiausias grybelių DNR kiekis buvo krūties ir kaulų vėžio atveju. ITS2 amplikonas ir sekos nustatymas taip pat nustatė daugiau grybelių nuskaitymo visų tipų navikuose nei neigiamose kontrolėse. Pažymėtina, kad gaubtinės žarnos ir plaučių navikai turėjo žymiai didesnį grybelių kiekį nei NAT. Tyrėjai nustatė panašią krūties navikų tendenciją, palyginti su NAT ir normaliais audiniais.

Elektroninių knygų antikūnai

Populiariausių praėjusių metų interviu, straipsnių ir naujienų rinkinys. Atsisiųsti nemokamą kopiją

Palyginti su suderintomis bakteriomomis, navikui būdingų grybų įvairovė ir gausa buvo mažesnė. Įdomu tai, kad nors grybų buvo visose tirtose vėžio formose, ne visi navikai parodė teigiamą grybelio signalą. Tačiau vaizdavimas parodė, kad dauguma grybų buvo tarpląsteliniai, kaip ir intratumorinės bakterijos. Be to, WIS (amplikono) kohortos mikobiomų turtingumas buvo mažesnis nei TCGA (šautuvų metagenominės) kohortos. Įdomu tai, kad keturi iš septynių vėžio atvejų, kurie dalijasi WIS ir TCGA, parodė reikšmingą teigiamą koreliaciją tarp intratumorinio grybelio ir bakterijų gausos.

Priešingai nei bakterijos, trūksta paskelbtų grybelių genomų, todėl iš amplikonų duomenų galima daryti išvadą apie genų turinį. Be to, dėl nedidelio grybų gausumo navikuose sunku juos apibūdinti. Tačiau tyrimo rezultatai parodė, kad Malassezia globosa – grybų rūšis, skatinanti kasos onkogenezę. Tyrėjai taip pat nustatė reikšmingą koreliaciją tarp kai kurių grybų rūšių ir kitų parametrų, tokių kaip amžius, naviko potipiai ir atsakas į imunoterapiją. Tačiau mokslininkai negalėjo nustatyti tikslaus šių asociacijų pobūdžio.

Tyrėjai pastebėjo teigiamą koreliaciją tarp mikrobiomų ir mikobiomų kelių vėžio tipų atveju. Tačiau jų įvairovė, dažnis ir bendras pasireiškimas skiriasi priklausomai nuo vėžio tipo. Tai padidina galimybę, kad, skirtingai nei žarnyne, TME yra nekonkurencinga erdvė mikrobų kolonizacijai, kurią mokslininkai pavadino „leidžiančiu“ fenotipu. Jie vadino šias atskiras grybelių, bakterijų ir imuninės sistemos grupes, kurias sąlygojo grybelių atsiradimas, kaip mikotipus. Pavyzdžiui, krūties vėžys turėjo daugiausiai kartu atsiradusių grybų ir bakterijų (96,5 %), o Aspergillus ir Malassezia buvo pagrindiniai.

Neprižiūrimas tyrimas atskleidė tris mikotipus, būtent F1 (Malassezia-Ramularia-Trichosporon), F2 (Aspergillus-Candida) ir F3 (daugiagenius, įskaitant Yarrowia). Įdomu tai, kad mikotipų log santykis tarp TCGA ir WIS vėžio tipų skyrėsi. Šeši iš devynių TCGA log koeficientų tarp domenų buvo reikšmingai koreliuojami (pvz., grybelinis F1/F2 ir bakterinis F1/F2), o tai rodo panašius poslinkius kelių domenų ekologijose įvairiose žmogaus vėžio formose ir patvirtina numanomus bendrus pasireiškimus. Be to, imuninių ląstelių, atsirandančių kartu su F1, F2 arba F3 klasterių grybais, logaritiniai santykiai išskyrė imuninio atsako potipius.

Grybelių sukeltų kasos vėžio mikotipų imuninis atsakas buvo skirtingas, kuris suskirstė pacientų išgyvenimą. Nors ir retai, šie grybai buvo imunologiškai stiprūs, analogiški užprogramuotoms mirties ląstelėms (PD)1+ imunoterapijoje. Grybų susiejimas su klinikiniais parametrais galėtų padėti nustatyti ankstyvos stadijos vėžį ir paremti jų klinikinį naudingumą kaip galimus biologinius žymenis ir terapinius taikinius. Galiausiai, DA tyrimai atskleidė vėžio stadijai būdingus skrandžio, tiesiosios žarnos ir inkstų vėžio grybus tarp RNR-seq mėginių, o ML duomenys patvirtino skrandžio ir inkstų vėžio stadijų diferenciaciją.

Išvados

Tyrimas pateikė pirmąją plazmos mikobiomų analizę sergant ankstyvos stadijos vėžiu. Tyrėjai aptiko grybelius 35 vėžio tipuose, o dauguma grybų buvo tarpląstelėje vėžio ir imuninėse ląstelėse, analogiškai intratumorinėms bakterijoms. Nors jie negalėjo tiksliai nustatyti grybų šaltinių iš plazmos be ląstelių, šios rūšys gali padėti diagnozuoti vėžį ankstyvosiose stadijose. Be to, jie atrado daugybę grybelinių ir bakterijų imunoekologijos tarp navikų. Įdomu tai, kad intratumoriniai grybai suskirstė klinikinius rezultatus, įskaitant atsaką į imunoterapiją.

Nuoroda:

• Pan-Krebs-Analysen zeigen krebstypspezifische Pilzökologien und Bakteriom-Interaktionen, Lian Narunsky-Haziza, Gregory D. Sepich-Poore, Ilana Livyatan, Omer Asraf, Cameron Martino, Deborah Nejman, Nancy Gavert, Jason E. Stajich, Guy Amit , Antonio González, Stephen Wandro, Gili Perry, Ruthie Ariel, Arnon Meltser, Justin P. Shaffer, Qiyun Zhu, Nora Balint-Lahat, Iris Barshack, Maya Dadiani, Einav N. Gal-Yam, Sandip Pravin Patel, Amir Bashan, Austin D. Swafford, Yitzhak Pilpel, Rob Knight, Ravid Straussman, Cell 2022, DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.09.005, https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)01127-8

.