Jauns pētījums atklāj kolorektālā vēža baktēriju pasta indeksu, lai prognozētu un izdzīvotu

Jauns pētījums atklāj kolorektālā vēža baktēriju pasta indeksu, lai prognozētu un izdzīvotu

Nesen veikts pētījums liecina, ka baktērijas, kas dzīvo kolorektālajos audzējos, veido atšķirīgas ekosistēmas, kas ir cieši saistītas ar slimības progresēšanu.Nun pacientu rezultāti. Šķiet, ka šiem "audu rezidentiem" mikrobiem ir būtiska loma audzēja bioloģijas veidošanā, un tie var palīdzēt prognozēt pacienta izdzīvošanu precīzāk nekā tikai tradicionālie klīniskie faktori.

Pētījumu veica BGI Genomics zinātnieki sadarbībā ar Upsalas universitāti, Ūmeo universitāti un KTH Karalisko tehnoloģiju institūtu. Tas tika publicēts gadāDabas komunikācija2025. gada decembra sākums.

Analizējot gandrīz 1000 kolorektālā vēža paraugus, pētnieki identificēja specifiskus mikrobu modeļus, kas saistīti ar audzēja atrašanās vietu, ģenētiskajām īpašībām un pacientu rezultātiem. Viņi arī izstrādāja jaunu mikrobu riska rādītāju (MRS), pamatojoties uz šiem modeļiem, nodrošinot praktisku veidu, kā pārveidot sarežģītus mikrobiomu datus prognostiskos ieskatos.

Šis darbs balstās uz ilgtermiņa sadarbību starp BGI Genomics un U-CAN pētniecības tīklu Zviedrijā. Aiepriekšējais pētījumstā pati komanda, publicētsDabapagājušajā gadā tika izveidota visaptveroša kolorektālā vēža genoma sistēma, izmantojot liela mēroga visa genoma un transkripta sekvencēšanu. Jaunais pētījums paplašina šo sistēmu, iekļaujot būtisku jaunu dimensiju - audu rezidentu mikrobu sistemātisku raksturojumu - un sniedz dziļāku ieskatu kolorektālā vēža sarežģītajā bioloģiskajā ainavā.

Mikrobu kopienas atšķiras no kreisās uz labo pusi

Viens no pārsteidzošākajiem atklājumiem ir tas, ka audzēja anatomiskā atrašanās vieta būtiski ietekmē tā mikrobiomu. Vēžiem, kas rodas resnās zarnas labajā un kreisajā pusē, ir ievērojami atšķirīgas mikrobu kopienas.

Dominēja labās puses audzējiFirmasBaktērijas, tostarp ģimenes, piemēram,Lachnospiraceae(Piemēram,Blautia) UnRuminococcaceae(ieskaitotFaecalibacterium). Šie audzēji saturēja lielu skaitu baktēriju, bet uzrādīja zemāku kopējo mikrobu daudzveidību.

Im Gegensatz dazu unterstützten linksseitige und rektale Tumoren vielfältigere Gemeinschaften mit geringerer Bakterienhäufigkeit. Diese Standorte wurden für Mikroben wie angereichert Escherichia coli (E.coli),Akkermansia muciniphilaUnPorfiromonasSugas.

Der Unterschied zwischen Tumorgewebe und dem benachbarten normalen Gewebe war im rechten Dickdarm besonders ausgeprägt. Bestimmte krebsassoziierte Bakterien, einschließlich spezifischer Unterarten Fusobacterium nucleatumtika pastāvīgi bagātināti ar audzējiem neatkarīgi no to atrašanās vietas.

Šie mikrobu “paraksti” ir apstiprināti neatkarīgās pacientu grupās. Izmantojot mašīnmācīšanās modeļus, pētnieki varēja precīzi paredzēt, vai audzējs ir no resnās zarnas labās vai kreisās puses, pamatojoties tikai uz viņu mikrobiomu. Labās puses mikrobu profili ir saistīti arī ar ar hipoksiju saistītiem signalizācijas ceļiem, kas liecina, ka zema skābekļa līmeņa apstākļi audzējos palīdz atlasīt specifiskas baktērijas, kas savukārt var ietekmēt audzēja uzvedību.

Mikrobi maina audzēja ģenētiku

Pētījumā tika atklāta arī cieša saikne starp audzēju mikrobiem un kolorektālā vēža ģenētisko ainavu.

Audzēji ar lielu skaitu ģenētisko mutāciju – biežāk labajā resnajā zarnā – glabāja atšķirīgas mikrobu kopienas, kas bagātinātas ar baktērijām, kuru izcelsme ir no mutes. Tie ietvēra vairākas pasugasFusobacterium nucleatumun mikrobi, piemēramTreponēma.

Audzējiem ar mazākām mutācijām bija atšķirīgs modelis. Šie vēži ir biežāk sastopamiE.coliieskaitot celmus, kas satur DNS kaitīgās genoma salas pks. Šīs baktērijas bija saistītas ar specifiskiem mutāciju modeļiem un bija biežāk sastopamas kreisās puses audzējos.

Svarīgi, ka pētnieki novēroja, ka mikrobu traucējumi pati par sevi ir kolorektālā vēža galvenā iezīme. Visos ģenētiskajos apakštipos audzēji tika konsekventi bagātināti ar patogēnām baktērijām, salīdzinot ar blakus esošajiem normālajiem audiem. Tas liek domāt, ka mikrobu nelīdzsvarotība nav tikai ģenētisku izmaiņu blakusprodukts, bet gan galvenā audzēja ģenēzes sastāvdaļa.

Baktērijas norāda uz apakštipam specifisku audzēja uzvedību

Kad audzēji tika stratificēti atbilstoši noteiktajiem molekulārajiem apakštipiem, konkrētu mikrobu prognostiskā nozīme kļuva vēl skaidrāka.

Augsts līmenis ir CMS2 audzējos - apakštips, kas biežāk sastopams kreisās puses vēža gadījumā un jaunākiem pacientiemEnterobacteriaceaeīpaši pks-pozitīvsE.colibija cieši saistīti ar sliktāku izdzīvošanu. Šiem audzējiem bija arī paaugstinātas hipoksijas pazīmes.

Turpretim CMS4 apakštipā paaugstināts Fusobacterium līmenis bija saistīts ar sliktākiem rezultātiem. Šie audzēji uzrādīja novājinātu pretvēža imūnreakciju, tostarp samazinātu CD8 pozitīvo T šūnu aktivitāti.

Šie rezultāti liecina, ka konkrētas baktērijas iedarbība ir atkarīga no molekulārā apakštipa un audzēja mikrovides. Viens un tas pats mikroorganisms var signalizēt par ļoti atšķirīgu bioloģisko uzvedību atkarībā no tā, kur un kā tas darbojas.

Mikrobu riska rādītājs ar klīnisko potenciālu

Visātrāk īstenojamais pētījuma rezultāts ir mikrobu riska rādītājs.

Apvienojot abas augsta riska baktērijas (piemēram, noteiktasClostridiumsugas) un aizsardzības veidi (t.skFaecalibacterium prausnitzii), mikrobu riska rādītājs neatkarīgi prognozēja pacienta izdzīvošanu. Vairākās analīzēs tas uzlaboja prognostisko precizitāti, pārsniedzot standarta faktorus, piemēram, vecumu, audzēja stadiju un vēža ģenētiku. Aizsargājošie mikrobu profili bija saistīti ar samazinātu iekaisuma signālu pārraidi, savukārt augsta riska profili atbilda signalizācijas ceļiem, par kuriem zināms, ka tie veicina vēža progresēšanu.

Tas bija ievērojams atklājumsAkkermansia muciniphilabieži tiek uzskatīta par labvēlīgu baktēriju, bija saistīta ar sliktāku izdzīvošanas līmeni, ja tā lielos daudzumos bija audos blakus audzējiem. Tas izceļ no konteksta atkarīgo mikrobu lomu vēža ārstēšanā.

Kopumā šie atklājumi maina skatījumu uz kolorektālo vēzi no slimības, ko izraisa tikai cilvēka šūnas, uz tādu, kuru būtībā veido mijiedarbība starp cilvēka ģenētiku un audzēja mikrobiem. Atšifrējot mikrobu "pasta indeksus" audzējos, pētījums pievieno jaunu bioloģiskā ieskata līmeni un paver iespējas personalizētākam prognostiskajam novērtējumam.

Lai gan uz mikrobiomu balstīta ārstēšana vēl nav sasniedzama, audzēju mikrobi kļūst par svarīgiem biomarķieriem un potenciāliem nākotnes mērķiem. Tā kā genoma un mikrobu dati turpina tuvoties, vēža izpratnei arvien vairāk var būt nepieciešams meklēt ne tikai audzēja gēnus, bet arī sarežģītas mikrobu ekosistēmas, kas tos ieskauj un mijiedarbojas ar tām.

Par BGI Genomics

BGI Genomics, kuras galvenā mītne atrodas Šenžeņā, Ķīnā, ir pasaulē vadošais integrēto risinājumu nodrošinātājs precīzās medicīnas jomā. Mūsu pakalpojumi aptver vairāk nekā 100 valstis un reģionus un ietver vairāk nekā 2300 medicīnas iestāžu. 2017. gada jūlijā BGI Genomics (300676.SZ) tika oficiāli iekļauts Šeņdžeņas fondu biržā kā BGI Group meitas uzņēmums.

Avoti: