中文网站
Nat Med | Мульты-амікавы падыход да адлюстравання інтэграванай пухліны, імуннай і мікробнага ландшафту рака прамой кішкі паказвае ўзаемадзеянне мікрабіяму з імуннай сістэмай
Нягледзячы на тое, што ў апошнія гады біямаркеры для першаснага рака тоўстай кішкі шырока вывучаліся, сучасныя клінічныя рэкамендацыі абапіраюцца толькі на пастаноўку пухліны-лімф-метастазу і выяўленне дэфектаў аднаўлення неадпаведнасці ДНК (MMR) або нестабільнасці мікрасатэліта (MSI) (у дадатак да стандартнага праверкі паталогіі) для вызначэння рэкамендацый па лячэнні. Даследчыкі адзначаюць адсутнасць сувязі паміж імуннай рэакцыяй на аснове экспрэсіі генаў, мікробных профіляў і строма пухліны ў геноме рака Атласа (TCGA) каларэктальнага рака і выжывальнасці пацыентаў.
Па меры прасоўвання даследаванняў, паведамляецца, што колькасныя характарыстыкі першаснага рака прамой кішкі, у тым ліку ракавыя клеткі, імунітэту, стромальны або мікробны характар рака, істотна карэлююць з клінічнымі вынікамі, але ўсё яшчэ абмежавана разуменне таго, як іх узаемадзеянне ўплывае на вынікі пацыента.
Каб рассякаць сувязь паміж фенатыпічнай складанасцю і вынікам, каманда даследчыкаў з Інстытута медыцынскіх даследаванняў Сідры ў Катары нядаўна распрацавала і пацвердзіла інтэграваны бал (мікраскор), якая вызначае групу пацыентаў з добрым выжывальнасцю, спалучаючы характарыстыкі мікрабіямаў і канстанты адрыву імунітэту (ICR). Каманда правяла комплексны геномны аналіз свежых замарожаных узораў з 348 пацыентаў з першасным ракам прамой кішкі, у тым ліку паслядоўнасці РНК пухлін і падабранай здаровай тканіны прамой кішкі, цэлай паслядоўнасцю экзаманаў, глыбокім рэцэптарам Т-клетак і 16-х бактэрыяльным генам гена рРНК, дапоўненым паслядоўнасцю генома пухліны для далейшага характарыстыкі мікрабіяме. Даследаванне было апублікавана ў прыроднай медыцыне як "інтэграваную пухліну, імунную і мікрабіяму, атлас рака тоўстай кішкі".
Артыкул, апублікаваны ў Nature Medicine
Агляд AC-ICAM
Даследчыкі выкарыстоўвалі артаганальную геномную платформу для аналізу свежых узораў замарожанай пухліны і адпаведных суседняй здаровай тканіны тоўстай кішкі (нормы пухлін) ад пацыентаў з гісталагічнай дыягностыкай рака тоўстай кішкі без сістэмнай тэрапіі. На падставе паслядоўнасці цэлых экзаменаў (WES), кантролю якасці дадзеных РНК і крытэрыяў крытэрыяў уключэння, геномныя дадзеныя 348 пацыентаў захоўваліся і выкарыстоўваліся для аналізу ўніз па плыні з сярэднім назіраннем за 4,6 года. Даследчая група назвала гэты рэсурс Sidra-Lumc AC-ICAM: карта і кіраўніцтва па ўзаемадзеянні імуна-рака-мікрабіёма (мал. 1).
Малекулярная класіфікацыя з выкарыстаннем ICR
Захоплены модульным наборам імунных генетычных маркераў для бесперапыннага імунатурвейнасці рака, які называецца імуннай канстантай адрыньвання (МКР), даследчая група аптымізавала МКР, кандэнсаваўшы яго ў 20-генную панэль, якая ахоплівае розныя тыпы рака, у тым ліку меланому, рак мачавой бурбалкі і рак малочнай залозы. ICR таксама быў звязаны з рэакцыяй на імунатэрапію ў розных тыпах рака, у тым ліку рака малочнай залозы.
Па-першае, даследчыкі пацвердзілі подпіс ICR кагорты AC-ICAM, выкарыстоўваючы падыход да сумеснай класіфікацыі на аснове гена ICR для класіфікацыі кагорты на тры кластары/імунныя падтыпы: высокі ICR (гарачыя пухліны), сярэдні ICR і нізкі ICR (халодныя пухліны) (мал. 1Б). Даследчыкі характарызавалі імунную схільнасць, звязаную з малекулярнымі падтыпамі кансенсусу (CMS), на аснове транскрыптавай класіфікацыі рака тоўстай кішкі. Катэгорыі CMS ўключалі CMS1/Immune, CMS2/Canonical, CMS3/Metabolic і CMS4/Mesenchymal. Аналіз паказаў, што вынікі МКР былі негатыўна карэляваны з пэўнымі ракавымі клеткавымі шляхамі ва ўсіх падтыпах CMS, і станоўчыя карэляцыі з імунасупрэсіўным і стромальным шляхам назіраліся толькі ў пухлінах CMS4.
Ва ўсіх CMS багацце прыродных клетак (NK) клетак і Т -клеткавых падмностваў было самым высокім у высокіх імунных падтыпах ICR, з большай зменлівасцю ў іншых падмноствах лейкацытаў (мал. 1С) .CR імунных падтыпаў мелі розную АС і ПФС, прычым прагрэсавальным павелічэннем ICR ад нізкага да высокага (малюнак 1D), праверкі прагнастычнай ролі ICR ў афарбаваным раку.
Малюнак 1. Дызайн даследавання AC-ICAM, подпіс генаў, звязаных з імунітэтам, імунныя і малекулярныя падтыпы і выжыванне.
ICR фіксуе, узбагачаныя пухлінамі, клональна ўзмоцнены Т-клеткі
Паведамлялася, што толькі меншасць Т -клетак, якія пранікаюць у пухліну, была спецыфічнай для антыгенаў пухліны (менш за 10%). Такім чынам, большасць Т-пухлінных Т-клетак называюць Т-клеткамі выпадковых (выпадковых Т-клетак). Наймацнейшая карэляцыя з колькасцю звычайных Т-клетак з прадуктыўнымі TCRs назіралася ў стромальных клетках і лейкацытаў (малюнак (выяўляецца RNA-Seq), якія могуць быць выкарыстаны для ацэнкі Т-клеткавых субпапуляцый (мал. 2А). У кластарах ICR (у цэлым і класіфікацыяй CMS) найбольшая кланальнасць імунных SEQ TCRs назіралася ў высокіх груп CMS1/імунных груп CMS (мал. 2С), з найбольшай доляй пухлін высокіх ICR. Выкарыстоўваючы ўвесь стэнаграма (18 270 генаў), шэсць генаў ICR (IFNG, STAT1, IRF1, CCL5, GZMA і CXCL10) былі адным з дзесяці лепшых генаў, станоўча звязаных з клональнасцю TCR імуннай SEQ (мал. 2D). Кланальнасць Immunoseq TCR больш моцна карэлюе з большасцю генаў ICR, чым карэляцыі, якія назіраюцца з выкарыстаннем пухлін, якія рэагуюць на CD8+ (малюнак 2F і 2G). У заключэнне, прыведзены вышэй аналіз дазваляе выказаць здагадку, што подпіс ICR фіксуе наяўнасць узмоцненых пухлін, клональна ўзмоцненых Т-клетак і можа растлумачыць яго прагнастычныя наступствы.
Малюнак 2. Метрыкі TCR і карэляцыя з генамі, звязанымі з імунітэтам, імуннымі і малекулярнымі падтыпамі.
Склад мікрабіяму ў здаровых і ракавых тканінах тоўстай кішкі
Даследчыкі праводзілі паслядоўнасць рРНК 16S з выкарыстаннем ДНК, здабытай з адпаведнай пухліны і здаровай тканіны тоўстай кішкі ў 246 пацыентаў (мал. 3А). Для праверкі даследчыкі дадаткова прааналізавалі дадзеныя паслядоўнасці генаў рРНК з дадатковых 42 узораў пухліны, якія не адпавядалі звычайнай ДНК, даступнай для аналізу. Па -першае, даследчыкі параўноўвалі адноснае багацце флоры паміж адпаведнымі пухлінамі і здаровай тканінай тоўстай кішкі. Clostridium perfringens значна павялічыўся ў пухлінах у параўнанні са здаровымі ўзорамі (малюнак 3A-3D). Не было істотнай розніцы ў альфа-разнастайнасці (разнастайнасць і багацце відаў у адным узоры) паміж пухлінай і здаровымі ўзорамі, і сціплае зніжэнне мікробнай разнастайнасці назіралася ў пухлінах высокіх ICR адносна пухлін ICR-нізкіх.
Для выяўлення клінічна значных асацыяцый паміж мікробнымі профілямі і клінічнымі вынікамі даследчыкі імкнуліся выкарыстоўваць дадзеныя паслядоўнасці генаў 16S рРНК для выяўлення асаблівасцей мікрабіяму, якія прадказваюць выжыванне. У AC-ICAM246 даследчыкі кіравалі рэгрэсійнай мадэллю OS COX, якая выбрала 41 асаблівасці з нулявымі каэфіцыентамі (звязаны з дыферэнцыяльнай рызыкай смяротнасці), званай класіфікатарамі MBR (мал. 3F).
У гэтай студэнцкай кагорце (ICAM246) нізкі бал MBR (MBR <0, нізкі MBR) быў звязаны са значна меншым рызыкай смерці (85%). Даследчыкі пацвердзілі сувязь паміж нізкім МБР (рызыкай) і працяглай АС у дзвюх незалежна правераных кагортах (ICAM42 і TCGA-COOD). (Малюнак 3) Даследаванне паказала моцную карэляцыю паміж эндагастральнымі баламі COCCI і MBR, якія былі падобныя па пухліне і здаровай тканіны тоўстай кішкі.
Малюнак 3. Мікрабіяма ў пухліне і здаровых тканінах і сувязь з МКР і выжывальнасцю пацыентаў.
Выснова
Мульты-падыход, які выкарыстоўваецца ў гэтым даследаванні, дазваляе дбайнае выяўленне і аналіз малекулярнай подпісу імуннай рэакцыі пры раку прамой кішкі і выяўляе ўзаемадзеянне паміж мікрабіямам і імуннай сістэмай. Глыбокае паслядоўнасць TCR пухлін і здаровых тканін паказала, што прагнастычны эфект МКР можа быць звязаны з яго здольнасцю зафіксаваць, узбагачаных пухліны і, магчыма, Т-клеткавых клонаў, характэрных для пухліны.
Аналізуючы склад пухліны мікрабіяма з выкарыстаннем паслядоўнасці генаў рРНК 16S у пробах AC-ICAM, каманда вызначыла подпіс мікрабіяму (адзнака рызыкі MBR) з моцным прагнастычным значэннем. Нягледзячы на тое, што гэты подпіс быў атрыманы з узораў пухліны, была моцная карэляцыя паміж здаровым каларытам і паказчыкам рызыкі MBR, што дазваляе выказаць здагадку, што гэты подпіс можа зафіксаваць склад мікрабіяму кішачніка. Спалучаючы балы ICR і MBR, можна было вызначыць і праверыць мульты-AMIC Student Biomarker, які прагназуе выжывальнасць у пацыентаў з ракам тоўстай кішкі. Шматразовы набор дадзеных даследавання дае рэсурс для лепшага разумення біялогіі рака тоўстай кішкі і дапаможа выявіць персаналізаваныя тэрапеўтычныя падыходы.
Час паведамлення: чэрвеня-15-2023
Налады прыватнасці