Uued uuringud selgitavad ennustamiseks ja ellujäämiseks lahti kolorektaalse vähi bakteriaalse sihtnumbri

Uued uuringud selgitavad ennustamiseks ja ellujäämiseks lahti kolorektaalse vähi bakteriaalse sihtnumbri

Hiljutine uuring näitab, et kolorektaalsetes kasvajates elavad bakterid moodustavad eraldiseisvad ökosüsteemid, mis on tihedalt seotud haiguse progresseerumisega.Nja patsientide tulemused. Need "koes elavad" mikroobid näivad mängivat olulist rolli kasvaja bioloogia kujundamisel ja võivad aidata prognoosida patsiendi ellujäämist täpsemalt kui traditsioonilised kliinilised tegurid üksi.

Uuringu viisid läbi BGI Genomicsi teadlased koostöös Uppsala ülikooli, Umeå ülikooli ja KTH Kuningliku Tehnoloogiainstituudiga. See avaldati aastalLoodussuhtlus2025. aasta detsembri algus.

Analüüsides ligi 1000 kolorektaalse vähi proovi, tuvastasid teadlased spetsiifilised mikroobimustrid, mis on seotud kasvaja asukoha, geneetiliste omaduste ja patsiendi tulemustega. Samuti töötasid nad nende mustrite põhjal välja uue mikroobiriski skoori (MRS), mis annab praktilise viisi keerukate mikrobioomiandmete muutmiseks prognostiliseks teadmiseks.

See töö põhineb BGI Genomicsi ja Rootsi U-CAN-i uurimisvõrgustiku pikaajalisel koostööl. Aeelmine uuringsama meeskonna poolt, avaldatud aastalLooduseelmisel aastal lõi kolorektaalse vähi jaoks terviklik genoomse raamistiku, kasutades laiaulatuslikku kogu genoomi ja transkriptoomi järjestust. Uus uurimus laiendab seda raamistikku, et hõlmata uut olulist mõõdet – kudedes elavate mikroobide süstemaatilist iseloomustamist – ja annab sügavama ülevaate kolorektaalse vähi keerulisest bioloogilisest maastikust.

Mikroobikooslused erinevad vasakult paremale

Üks silmatorkavamaid leide on see, et kasvaja anatoomiline asukoht mõjutab oluliselt selle mikrobioomi. Käärsoole paremal ja vasakul küljel tekkivad vähid sisaldavad oluliselt erinevaid mikroobikooslusi.

Domineeriti parempoolsed kasvajadFirmikudBakterid, sealhulgas perekonnad naguLachnospiraceae(NäiteksBlautia) JaRuminococcaceae(kaasa arvatudFekaalbakterid). Need kasvajad sisaldasid suurel hulgal baktereid, kuid neil oli väiksem üldine mikroobide mitmekesisus.

Seevastu vasakpoolsed ja rektaalsed kasvajad toetasid mitmekesisemaid kooslusi, mille bakterite arvukus oli väiksem. Neid kohti rikastati selliste mikroobide jaoksEscherichia coli (E. coli),Akkermansia muciniphilaJaPorphyromonasLiigid.

Erinevus kasvajakoe ja külgneva normaalse koe vahel oli eriti väljendunud paremas käärsooles. Teatud vähiga seotud bakterid, sealhulgas teatud alamliigidFusobacterium nucleatumolid järjekindlalt rikastatud kasvajatega, sõltumata nende asukohast.

Need mikroobsed "allkirjad" on kinnitatud sõltumatutes patsientide kohortides. Masinõppemudelite abil suutsid teadlased ainuüksi nende mikrobioomi põhjal täpselt ennustada, kas kasvaja pärineb käärsoole paremalt või vasakult küljelt. Parempoolseid mikroobiprofiile on seostatud ka hüpoksiaga seotud signaaliradadega, mis viitab sellele, et kasvajate vähese hapnikusisaldusega tingimused aitavad valida spetsiifilisi baktereid, mis omakorda võivad mõjutada kasvaja käitumist.

Mikroobid muudavad kasvaja geneetikat

Uuringus leiti ka tugev seos kasvajas elavate mikroobide ja kolorektaalse vähi geneetilise maastiku vahel.

Suure hulga geneetiliste mutatsioonidega kasvajad – sagedamini paremas käärsooles – sisaldasid selgeid mikroobikooslusi, mis olid rikastatud suust pärinevate bakteritega. Nende hulka kuulusid mitu alamliikiFusobacterium nucleatumja mikroobid naguTreponema.

Vähemate mutatsioonidega kasvajad näitasid teistsugust mustrit. Need vähid on tavalisemadE. colisealhulgas DNA-d kahjustavat genoomset saart kandvad tüved. Need bakterid olid seotud spetsiifiliste mutatsioonimustritega ja olid sagedamini vasakpoolsete kasvajate korral.

Oluline on see, et teadlased täheldasid, et mikroobsed häired ise on kolorektaalse vähi iseloomulik tunnus. Kõigis geneetilistes alatüüpides olid kasvajad järjekindlalt rikastatud patogeensete bakteritega võrreldes külgneva normaalse koega. See viitab sellele, et mikroobide tasakaalustamatus ei ole lihtsalt geneetiliste muutuste kõrvalsaadus, vaid tuumorigeneesi keskne komponent.

Bakterid näitavad alatüübispetsiifilist kasvaja käitumist

Kui kasvajad kihistati väljakujunenud molekulaarsete alatüüpide järgi, sai konkreetsete mikroobide prognostiline tähtsus veelgi selgemaks.

Kõrge tase esineb CMS2 kasvajates - see alatüüp, mis on sagedamini vasakpoolsete vähkide ja nooremate patsientide puhulEnterobakterideriti pks-positiivsedE. coliolid tugevalt seotud halvema ellujäämisega. Nendel kasvajatel ilmnesid ka suurenenud hüpoksia tunnused.

Seevastu CMS4 alatüübis seostati Fusobacterium'i suurenenud taset halvemate tulemustega. Need kasvajad näitasid nõrgenenud kasvajavastast immuunvastust, sealhulgas CD8-positiivsete T-rakkude aktiivsuse vähenemist.

Need tulemused näitavad, et konkreetse bakteri toime sõltub molekulaarsest alatüübist ja kasvaja mikrokeskkonnast. Üks ja sama mikroorganism võib sõltuvalt sellest, kus ja kuidas ta tegutseb, signaali väga erinevast bioloogilisest käitumisest.

Mikroobse riski skoor kliinilise potentsiaaliga

Uuringu kõige kiiremini rakendatav tulemus on mikroobide riskiskoor.

Kombineerides mõlemad kõrge riskiga bakterid (nt teatudClostridiumliigid) ja kaitseliigid (shFaecalibacterium prausnitzii), ennustas mikroobide riskiskoor sõltumatult patsiendi ellujäämist. Mitmes analüüsis parandas see prognostilist täpsust väljaspool standardseid tegureid, nagu vanus, kasvaja staadium ja vähi geneetika. Mikroobide kaitsvad profiilid olid seotud põletikulise signaaliülekande vähenemisega, samas kui kõrge riskiga profiilid olid kooskõlas signaaliradadega, mis teadaolevalt soodustavad vähi progresseerumist.

See oli tähelepanuväärne leidAkkermansia muciniphilaSageli peeti kasulikuks bakteriks, seostati kehvema ellujäämise määraga, kui seda esines suurtes kogustes kasvajatega külgnevas koes. See toob esile mikroobide kontekstist sõltuva rolli vähis.

Kokkuvõttes muudavad need leiud kolorektaalvähi nägemust ainult inimese rakkudest põhjustatud haigusest selliseks, mis on põhiliselt kujundatud inimese geneetika ja kasvajas elavate mikroobide vahelisest koostoimest. Tuumorite mikroobsete "sihtnumbrite" dekodeerimisega lisab uuring bioloogilise ülevaate uue taseme ja avab ukse isikupärasemale prognostilisele hindamisele.

Kuigi mikrobioomil põhinevad ravimeetodid pole veel käeulatuses, on kasvajas elavad mikroobid tõusmas oluliste biomarkerite ja potentsiaalsete tulevaste sihtmärkidena. Kuna genoomilised ja mikroobide andmed ühtlustuvad, võib vähi mõistmine nõuda üha enam, et kasvaja geenidest kaugemale tuleb vaadata neid ümbritsevaid ja nendega suhtlevaid keerulisi mikroobseid ökosüsteeme.

BGI genoomika kohta

BGI Genomics, mille peakontor asub Hiinas Shenzhenis, on maailma juhtiv täppismeditsiini integreeritud lahenduste pakkuja. Meie teenused hõlmavad enam kui 100 riiki ja piirkonda ning rohkem kui 2300 meditsiiniasutust. 2017. aasta juulis noteeriti BGI Genomics (300676.SZ) ametlikult Shenzheni börsil BGI Groupi tütarettevõttena.

Allikad: