Az új kutatás feltárja a vastag- és végbélrák bakteriális irányítószámát” az előrejelzés és a túlélés érdekében

Az új kutatás feltárja a vastag- és végbélrák bakteriális irányítószámát” az előrejelzés és a túlélés érdekében

Egy nemrégiben készült tanulmány azt mutatja, hogy a vastagbéldaganatokban élő baktériumok külön ökoszisztémákat alkotnak, amelyek szorosan kapcsolódnak a betegség progressziójához.Nés a betegek eredményei. Úgy tűnik, hogy ezek a „szövetben rezidens” mikrobák alapvető szerepet játszanak a tumorbiológia alakításában, és segíthetnek a betegek túlélésének pontosabb előrejelzésében, mint a hagyományos klinikai tényezők önmagukban.

A kutatást a BGI Genomics tudósai végezték az Uppsalai Egyetemmel, az Umeå Egyetemmel és a KTH Királyi Technológiai Intézettel együttműködve. ben jelent megA természet kommunikációja2025. december eleje.

Közel 1000 vastagbélrákminta elemzésével a kutatók a daganat elhelyezkedésével, genetikai jellemzőivel és a betegek kimenetelével kapcsolatos specifikus mikrobiális mintákat azonosítottak. Ezen minták alapján új mikrobiális kockázati pontszámot (MRS) is kidolgoztak, amely gyakorlati módot biztosít a komplex mikrobióm adatok prognosztikai betekintésekké alakítására.

Ez a munka a BGI Genomics és a svéd U-CAN kutatóhálózat hosszú távú együttműködésére épít. Akorábbi tanulmányugyanaz a csapat, közzétéve:Természettavaly átfogó genomikai keretrendszert hozott létre a vastag- és végbélrák számára nagyszabású teljes genom és transzkriptum szekvenálás segítségével. Az új kutatás kibővíti ezt a keretet egy döntő fontosságú új dimenzióval – a szövetekben rezidens mikrobák szisztematikus jellemzésével –, és mélyebb betekintést nyújt a vastag- és végbélrák összetett biológiai tájképébe.

A mikrobiális közösségek balról jobbra különböznek

Az egyik legszembetűnőbb megállapítás az, hogy a daganat anatómiai elhelyezkedése jelentős hatással van a mikrobiomára. A vastagbél jobb és bal oldalán kialakuló rákok jelentősen eltérő mikrobiális közösségeket hordoznak.

A jobb oldali daganatok domináltakCégekBaktériumok, beleértve a családokat, mintLachnospiraceae(Például,Blautia) ÉsRuminococcaceae(beleértveFaecalibacterium). Ezek a daganatok nagyszámú baktériumot tartalmaztak, de alacsonyabb általános mikrobiális diverzitást mutattak.

Ezzel szemben a bal oldali és a végbéldaganatok változatosabb közösségeket támogattak, alacsonyabb baktériumbőség mellett. Ezeket a helyeket olyan mikrobákkal gazdagították, mintEscherichia coli (E. coli),Akkermansia muciniphilaÉsPorphyromonasFaj.

A tumorszövet és a szomszédos normál szövet közötti különbség különösen szembetűnő volt a jobb vastagbélben. Bizonyos rákkal kapcsolatos baktériumok, beleértve bizonyos alfajokatFusobacterium nucleatumkövetkezetesen gazdagodtak daganatokkal, függetlenül azok elhelyezkedésétől.

Ezeket a mikrobiális „aláírásokat” független betegcsoportokban validálták. A gépi tanulási modellek segítségével a kutatók pusztán a mikrobiomjuk alapján tudták pontosan megjósolni, hogy a daganat a vastagbél jobb vagy bal oldaláról származik-e. A jobb oldali mikrobiális profilokat a hipoxiával kapcsolatos jelátviteli útvonalakkal is összefüggésbe hozták, ami arra utal, hogy a daganatokban az alacsony oxigéntartalmú körülmények elősegítik a specifikus baktériumok kiválasztását, ami viszont befolyásolhatja a tumor viselkedését.

A mikrobák megváltoztatják a daganat genetikáját

A tanulmány azt is megállapította, hogy erős kapcsolat van a daganatban élő mikrobák és a vastagbélrák genetikai tájképe között.

A nagyszámú genetikai mutációt mutató daganatok - gyakrabban a jobb vastagbélben - különálló, szájból származó baktériumokban gazdag mikrobiális közösségeket hordoztak. Ezek több alfaját tartalmaztákFusobacterium nucleatumés mikrobák, mint plTreponema.

A kevesebb mutációval rendelkező daganatok eltérő mintázatot mutattak. Ezek a rákos megbetegedések gyakoribbakE. colibeleértve a DNS-károsító genomi szigetet hordozó törzseket is. Ezek a baktériumok specifikus mutációs mintákkal társultak, és gyakrabban fordultak elő bal oldali daganatokban.

Fontos, hogy a kutatók megfigyelték, hogy a mikrobiális zavar maga a vastag- és végbélrák meghatározó jellemzője. Az összes genetikai altípusban a tumorok következetesen gazdagodtak patogén baktériumokban a szomszédos normál szövetekhez képest. Ez arra utal, hogy a mikrobiális egyensúlyhiány nem egyszerűen a genetikai változások mellékterméke, hanem a daganatképződés központi összetevője.

A baktériumok altípus-specifikus tumor viselkedést jeleznek

Amikor a daganatokat a megállapított molekuláris altípusok szerint rétegezték, az egyes mikrobák prognosztikai jelentősége még világosabbá vált.

Magas szintek vannak jelen a CMS2 daganatokban – ez az altípus gyakoribb a bal oldali daganatokban és a fiatalabb betegekbenEnterobacteriaceaefőleg pks-pozitívE. colierősen összefüggésbe hozták a rosszabb túléléssel. Ezek a daganatok fokozott hipoxia jeleit is mutatták.

Ezzel szemben a CMS4 altípusban a Fusobacterium megnövekedett szintje rosszabb eredménnyel járt. Ezek a daganatok gyengült daganatellenes immunválaszt mutattak, beleértve a CD8-pozitív T-sejt-aktivitás csökkenését.

Ezek az eredmények azt mutatják, hogy egy adott baktérium hatása a molekuláris altípustól és a tumor mikrokörnyezetétől függ. Ugyanaz a mikroorganizmus nagyon eltérő biológiai viselkedést jelezhet attól függően, hogy hol és hogyan működik.

Mikrobiális kockázati pontszám klinikai potenciállal

A vizsgálat leggyorsabban megvalósítható eredménye a Microbial Risk Score.

Mindkét nagy kockázatú baktérium kombinálásával (plClostridiumfajok) és a védelem típusai (beleértveFaecalibacterium prausnitzii), a mikrobiális kockázati pontszám függetlenül jelezte előre a betegek túlélését. Számos elemzésben javította a prognosztikai pontosságot az olyan standard tényezőkön túl, mint az életkor, a tumor stádiuma és a rák genetikája. A protektív mikrobiális profilok csökkent gyulladásos jelátvitelhez kapcsolódnak, míg a magas kockázatú profilok összhangban voltak a rák progresszióját elősegítő jelátviteli útvonalakkal.

Ez figyelemre méltó meglátás voltAkkermansia muciniphilagyakran jótékony baktériumnak tekintik, gyengébb túlélési aránnyal járt, ha nagy mennyiségben volt jelen a daganatok melletti szövetekben. Ez rávilágít a mikrobák kontextusfüggő szerepére a rákban.

Összességében ezek az eredmények megváltoztatják a vastag- és végbélrák nézetét egy kizárólag emberi sejtek által okozott betegségről egy olyan betegségre, amelyet alapvetően az emberi genetika és a daganatos mikrobák közötti kölcsönhatások alakítanak ki. A daganatokon belüli mikrobiális „irányítószámok” dekódolásával a tanulmány a biológiai betekintés új szintjét emeli, és megnyitja az ajtót a személyre szabottabb prognosztikai értékeléshez.

Noha a mikrobióm-alapú kezelések még nem elérhetők, a daganatos mikrobák fontos biomarkerekként és potenciális jövőbeli célpontokká válnak. Ahogy a genomikai és mikrobiális adatok folyamatosan közelednek egymáshoz, a rák megértéséhez egyre inkább szükség lehet a tumorgéneken túl a körülöttük lévő és a velük kölcsönhatásba lépő összetett mikrobiális ökoszisztémákra.

A BGI Genomics-ról

A kínai Shenzhenben található BGI Genomics a világ vezető szállítója a precíziós gyógyászat integrált megoldásainak területén. Szolgáltatásaink több mint 100 országot és régiót fednek le, és több mint 2300 egészségügyi intézményt foglalnak magukban. 2017 júliusában a BGI Genomics (300676.SZ) a BGI Group leányvállalataként hivatalosan is bekerült a Shenzhen Stock Exchange-re.

Források: