中文网站
Nat Med | Kolon eta ondesteko minbiziaren tumore, sistema immunologiko eta mikrobianoen paisaia integratua mapatzeko ikuspegi multiomiko batek mikrobiomaren eta sistema immunologikoaren arteko elkarrekintza agerian uzten du.
Azken urteotan koloneko minbizi primarioaren biomarkatzaileak sakon aztertu diren arren, egungo jarraibide klinikoek tumore-gongoil linfatiko-metastasiaren estadifikazioan eta DNAren desadostasunen konponketa (MMR) akatsen edo mikrosateliteen ezegonkortasunaren (MSI) detekzioan baino ez dute oinarritzen (patologiako proba estandarrez gain) tratamendu gomendioak zehazteko. Ikertzaileek ikusi dute ez dagoela loturarik geneen adierazpenean oinarritutako erantzun immuneen, profil mikrobianoen eta tumore-estromaren artean Cancer Genome Atlas (TCGA) koloneko eta ondesteko minbiziaren kohortean, eta pazienteen biziraupenaren artean.
Ikerketak aurrera egin ahala, koloneko eta ondesteko minbizi primarioaren ezaugarri kuantitatiboak, minbiziaren zelula-, immunitate-, estroma- edo mikrobio-izaera barne, emaitza klinikoekin korrelazio nabarmena dutela jakinarazi da, baina oraindik mugatua da haien elkarrekintzek pazienteen emaitzetan nola eragiten duten ulertzea.
Fenotipoaren konplexutasunaren eta emaitzaren arteko erlazioa aztertzeko, Qatarreko Sidra Institutuko Ikerketa Medikoko ikertzaile talde batek puntuazio integratu bat (mICRoScore) garatu eta balioztatu berri du, mikrobiomaren ezaugarriak eta errefus immunologikoaren konstanteak (ICR) konbinatuz biziraupen-tasa onak dituzten pazienteen talde bat identifikatzen duena. Taldeak koloneko eta ondesteko minbizi primarioa zuten 348 pazienteen lagin izoztu freskoen analisi genomiko integrala egin zuen, tumoreen RNA sekuentziazioa eta ondesteko ehun osasuntsu bat, exoma osoaren sekuentziazioa, T zelulen hartzaile sakonen eta 16S bakterioen rRNA geneen sekuentziazioa barne, tumorearen genoma osoaren sekuentziazioarekin osatua mikrobioma gehiago karakterizatzeko. Ikerketa Nature Medicine aldizkarian argitaratu zen "Kolon minbiziaren tumore, immunitate eta mikrobioma atlas integratu" izenburupean.
Nature Medicine aldizkarian argitaratutako artikulua
AC-ICAM-en ikuspegi orokorra
Ikertzaileek plataforma genomiko ortogonal bat erabili zuten tumore-lagin fresko izoztuak aztertzeko eta terapia sistemikorik gabeko koloneko minbiziaren diagnostiko histologikoa zuten pazienteen ondoko koloneko ehun osasuntsua (tumore-normal bikoteak) lotzeko. Exoma osoko sekuentziazioan (WES), RNA-seq datuen kalitate-kontrolean eta inklusio-irizpideen baheketan oinarrituta, 348 pazienteren datu genomikoak gorde eta ondorengo analisietarako erabili ziren, 4,6 urteko jarraipen-median. Ikerketa-taldeak baliabide honi Sidra-LUMC AC-ICAM izena eman zion: immunitate-minbiziaren-mikrobiomaren interakzioen mapa eta gida (1. irudia).
ICR erabiliz sailkapen molekularra
Minbiziaren immunozaintza jarraiturako markatzaile genetiko immunologiko multzo modular bat atzematean, errefusaren konstante immunologikoa (ICR) deritzona, ikerketa-taldeak ICR optimizatu zuen 20 geneko panel batean trinkotuz, minbizi mota desberdinak biltzen dituena, besteak beste, melanoma, maskuriko minbizia eta bularreko minbizia. ICR ere lotu da immunoterapiaren erantzunarekin hainbat minbizi motatan, bularreko minbizia barne.
Lehenik eta behin, ikertzaileek AC-ICAM kohortearen ICR sinadura balioztatu zuten, ICR geneetan oinarritutako ko-sailkapen ikuspegi bat erabiliz kohortea hiru multzotan/azpimota immuneetan sailkatzeko: ICR altua (tumore beroak), ICR ertaina eta ICR baxua (tumore hotzak) (1b irudia). Ikertzaileek adostasun molekularreko azpimotekin (CMS) lotutako joera immunea karakterizatu zuten, koloneko minbiziaren transkriptoman oinarritutako sailkapen bat. CMS kategorien artean CMS1/immunea, CMS2/kanonikoa, CMS3/metabolikoa eta CMS4/mesenkimala zeuden. Analisiak erakutsi zuen ICR puntuazioak negatiboki korrelazionatuta zeudela minbizi-zelulen bide batzuekin CMS azpimota guztietan, eta bide immunosupresore eta estroma-erlazionatuekin korrelazio positiboak CMS4 tumoreetan bakarrik ikusi zirela.
CMS guztietan, NK zelula eta T zelulen azpimultzoen ugaritasuna ICR immune azpimota altuetan izan zen handiena, eta aldakortasun handiagoa beste leukozito azpimultzoetan (1c irudia). ICR immune azpimotaek OS eta PFS desberdinak izan zituzten, ICR baxutik altuera pixkanaka handituz (1d irudia), eta horrek balioztatzen du ICR-k koloneko eta ondesteko minbizian duen pronostiko-eginkizuna.
1. irudia. AC-ICAM ikerketaren diseinua, sistema immunologikoarekin lotutako geneen sinadura, azpimota immunologiko eta molekularrak eta biziraupena.
ICR-k tumore-aberastutako eta klonalki anplifikatutako T zelulak harrapatzen ditu
Tumore-ehunean infiltratzen diren T zelulen gutxiengo bat baino ez da tumore-antigenoetarako espezifikoak direla jakinarazi (% 10 baino gutxiago). Beraz, tumore barruko T zelula gehienak alboko T zelula gisa aipatzen dira (alboko T zelulak). TCR produktiboak dituzten T zelula konbentzionalen kopuruarekin duen korrelazio sendoena estroma-zelulen eta leukozitoen azpipopulazioetan ikusi zen (RNA-seq bidez detektatua), eta hori erabil daiteke T zelulen azpipopulazioak kalkulatzeko (2a irudia). ICR multzoetan (sailkapen orokorra eta CMS), SEQ immunitate-TCRen klonalitate handiena ICR handiko eta CMS azpimotako CMS1/immunitate-taldeetan ikusi zen (2c irudia), ICR handiko tumoreen proportzio handiena izanik. Transkriptoma osoa erabiliz (18.270 gene), sei ICR gene (IFNG, STAT1, IRF1, CCL5, GZMA eta CXCL10) TCR SEQ immunitate-klonalitatearekin positiboki lotutako hamar geneen artean zeuden (2d irudia). ImmunoSEQ TCR klonalitatea ICR gene gehienekin korrelazio sendoagoa izan zuen tumoreei erantzuten dieten CD8+ markatzaileekin behatutako korrelazioekin alderatuta (2f eta 2g irudiak). Ondorioz, goiko analisiak iradokitzen du ICR sinadurak tumore-aberastutako eta klonalki anplifikatutako T zelulen presentzia jasotzen duela eta bere inplikazio prognostikoak azal ditzakeela.
2. irudia. TCR metrikak eta immunitate-arloko geneekin, azpimota immuneekin eta molekularrekin duten korrelazioa.
Mikrobiomaren osaera ehun osasuntsuetan eta koloneko minbizi-ehunetan
Ikertzaileek 16S rRNA sekuentziazioa egin zuten 246 pazienteren tumore-ehunetik eta kolon-ehun osasuntsutik ateratako DNA erabiliz (3a irudia). Baliozkotzeko, ikertzaileek 16S rRNA genearen sekuentziazio-datuak aztertu zituzten beste 42 tumore-laginetatik, eta lagin horiek ez zuten analisietarako DNA normal bat etortzerik. Lehenik eta behin, ikertzaileek floraren ugaritasun erlatiboa alderatu zuten tumore-lagin parekatutakoen eta kolon-ehun osasuntsuaren artean. Clostridium perfringens nabarmen handitu zen tumoreetan lagin osasuntsuekin alderatuta (3a-3d irudiak). Ez zegoen alfa dibertsitatean (espezieen aniztasuna eta ugaritasuna lagin bakarrean) alde esanguratsurik tumore- eta lagin osasuntsuen artean, eta mikrobio-dibertsitatearen murrizketa apala ikusi zen ICR handiko tumoreetan ICR baxuko tumoreekin alderatuta.
Mikrobioen profilen eta emaitza klinikoen arteko lotura klinikoki garrantzitsuak detektatzeko, ikertzaileek 16S rRNA genearen sekuentziazio datuak erabiltzea helburu zuten biziraupena iragartzen duten mikrobiomaren ezaugarriak identifikatzeko. AC-ICAM246-n, ikertzaileek OS Cox erregresio eredu bat exekutatu zuten, eta horrek koefiziente zero ez diren 41 ezaugarri hautatu zituen (hilkortasun arrisku diferentzialarekin lotuta), MBR sailkatzaile deiturikoak (3f irudia).
Entrenamendu kohorte honetan (ICAM246), MBR puntuazio baxua (MBR<0, MBR baxua) heriotza-arrisku nabarmen txikiagoarekin lotu zen (% 85). Ikertzaileek MBR baxuaren (arriskua) eta OS luzatuaren arteko lotura baieztatu zuten bi kohorte independenteki balioztatutan (ICAM42 eta TCGA-COAD). (3. irudia). Ikerketak korrelazio sendoa erakutsi zuen koko endogastrikoen eta MBR puntuazioen artean, eta hauek antzekoak ziren tumore-ehunean eta kolon-ehun osasuntsuan.
3. irudia. Tumore-ehunetako eta ehun osasuntsuetako mikrobioma eta ICR eta pazientearen biziraupenaren arteko erlazioa.
Ondorioa
Ikerketa honetan erabilitako ikuspegi multiomikoak koloneko eta ondesteko minbiziaren erantzun immunearen sinadura molekularra sakonki detektatzea eta aztertzea ahalbidetzen du, eta mikrobiomaren eta sistema immunitarioaren arteko elkarrekintza agerian uzten du. Tumore-ehunen eta ehun osasuntsuen TCR sekuentziazio sakonak agerian utzi du ICRren efektu prognostikoa tumore-aberastutako eta, agian, tumore-antigeno espezifikoetako T zelulen klonak harrapatzeko duen gaitasunari zor zaiola.
AC-ICAM laginetan 16S rRNA genearen sekuentziazioa erabiliz tumorearen mikrobiomaren konposizioa aztertuz, taldeak pronostiko-balio handia duen mikrobiomaren sinadura (MBR arrisku-puntuazioa) identifikatu zuen. Sinadura hau tumore-laginetatik eratorria bazen ere, korrelazio sendoa zegoen koloneko eta ondesteko osasuntsuaren eta tumorearen MBR arrisku-puntuazioaren artean, eta horrek iradokitzen du sinadura honek pazienteen hesteetako mikrobiomaren konposizioa jaso dezakeela. ICR eta MBR puntuazioak konbinatuz, koloneko minbizia duten pazienteen biziraupena aurreikusten duen ikasle biomarkatzaile multiomiko bat identifikatu eta balioztatzea posible izan zen. Ikerketaren datu-multzo multiomikoak baliabide bat eskaintzen du koloneko minbiziaren biologia hobeto ulertzeko eta terapia-ikuspegi pertsonalizatuak aurkitzen laguntzeko.
Argitaratze data: 2023ko ekainaren 15a
Pribatutasun ezarpenak