中文网站
Nat Med | Kolore-onteko minbiziaren tumore, immunitate eta mikrobioen paisaia integratua mapatzeko ikuspegi anitzeko ikuspegi batek mikrobiomak sistema immunologikoarekin duen elkarrekintza agerian uzten du.
Azken urteotan koloneko lehen mailako minbiziaren biomarkatzaileak asko aztertu diren arren, egungo gidalerro klinikoek tumore-nodo linfatiko-metastasiaren estadioan eta DNA-desegokitze konponketaren (MMR) akatsen edo mikrosateliteen ezegonkortasuna (MSI) detektatzeko (patologia estandarren azterketaz gain) tratamendu gomendioak zehazteko soilik oinarritzen dira. Ikertzaileek gene-adierazpenean oinarritutako erantzun immuneen, mikrobioen profilen eta tumore-estromaren arteko lotura falta sumatu dute Cancer Genome Atlas (TCGA) kolorektaleko minbiziaren kohortean eta pazienteen biziraupenean.
Ikerketak aurrera egin ahala, kolorektaleko minbizi primarioaren ezaugarri kuantitatiboak, minbiziaren izaera zelularra, immunologikoa, estromala edo mikrobioena barne, emaitza klinikoekin nabarmen erlazionatzen direla jakinarazi da, baina oraindik ulermen mugatua dago haien elkarrekintzak pazienteen emaitzetan nola eragiten duten.
Konplexutasun fenotipikoaren eta emaitzen arteko erlazioa aztertzeko, Qatar-eko Sidra Institute of Medical Research-eko ikertzaile-talde batek, duela gutxi, puntuazio integratua (mICRoScore) garatu eta balioztatu zuen, biziraupen-tasa onak dituzten paziente talde bat identifikatzen duena, mikrobiomaren ezaugarriak eta errefus immunearen konstanteak (ICR) konbinatuz. Taldeak izoztutako lagin freskoen analisi genomiko osoa egin zuen kolorektaleko minbizi primarioa zuten 348 pazienteren artean, tumoreen RNA sekuentziazioa eta ehun kolorektal osasuntsu bat, exoma osoaren sekuentziazioa, T-zelulen hartzaile sakona eta 16S bakterioen rRNA genearen sekuentziazioa barne, tumorearen genoma osoaren sekuentziazioaz osatuta mikrobioma gehiago ezaugarritzeko. Ikerketa Nature Medicine-n argitaratu zen "An integrated tumor, immune and microbiome atlas of colon cancer".
Nature Medicine-n argitaratutako artikulua
AC-ICAM ikuspegi orokorra
Ikertzaileek plataforma genomiko ortogonal bat erabili zuten izoztutako tumore lagin freskoak aztertzeko eta ondoko koloneko ehun osasuntsu bat (tumore-bikote normalak) bat etortzeko, koloneko minbiziaren diagnostiko histologikoa duten pazienteen terapia sistemikorik gabe. Exoma osoko sekuentziazioan (WES), RNA-seq datuen kalitate-kontrolean eta inklusio-irizpideen baheketan oinarrituta, 348 pazienteren datu genomikoak mantendu eta beheranzko analisirako erabili ziren 4,6 urteko jarraipenaren mediana batekin. Ikerketa-taldeak Sidra-LUMC AC-ICAM izena jarri zion baliabide honi: A map and guide to immune-minbizia-mikrobioma interakzioak (1. irudia).
Sailkapen molekularra ICR erabiliz
Minbiziaren etengabeko immunozaintzarako markatzaile genetiko immuneen multzo modular bat harrapatuz, errefusaren konstante immunea (ICR) izenekoa, ikerketa-taldeak ICR optimizatu zuen 20 gene-panel batean kondentsatu zuen minbizi mota desberdinak biltzen dituena, melanoma, maskuriko minbizia eta bularreko minbizia barne. ICR ere minbizi mota ezberdinetan immunoterapia erantzunarekin lotuta egon da, bularreko minbizia barne.
Lehenik eta behin, ikertzaileek AC-ICAM kohortearen ICR sinadura balioztatu zuten, ICR geneetan oinarritutako ko-sailkapenaren ikuspegia erabiliz kohortea hiru multzo/immune azpimotatan sailkatzeko: ICR altua (tumore beroak), ICR ertaina eta ICR baxua (tumore hotzak) (1b irudia). Ikertzaileek adostasun molekularreko azpimotekin (CMS) lotutako joera immunologikoa ezaugarritu zuten, koloneko minbiziaren transkriptometan oinarritutako sailkapena. CMS kategorien artean CMS1/immune, CMS2/kanonikoa, CMS3/metabolic eta CMS4/mesenkimala zeuden. Azterketak erakutsi zuen ICR puntuazioak minbizi-zelulen bide batzuekin negatiboki erlazionatuta zeudela CMS azpimota guztietan, eta korrelazio positiboak immunosupresoreekin eta estromalarekin erlazionatutako bideekin soilik ikusi ziren CMS4 tumoreetan.
CMS guztietan, hiltzaile naturalaren (NK) zelulen eta T zelulen azpimultzoen ugaritasuna altuena izan zen ICR immune handiko azpimotetan, aldakortasun handiagoarekin beste leukozitoen azpimultzoetan (1c irudia). ICR immunitate-azpimotek OS eta PFS desberdinak zituzten, ICR maila baxutik handira igo zen progresiboarekin (1d irudia), minbizi kolorekoaren pronostikoa balioztuz.
1. Irudia. AC-ICAM azterlanaren diseinua, inmunitatearekin lotutako geneen sinadura, azpimota immunologikoak eta molekularrak eta biziraupena.
ICR-k tumoreez aberastutako eta klonalki anplifikatutako T zelulak harrapatzen ditu
Tumore-ehunean infiltratzen diren T zelulen gutxiengo bat baino ez da tumore-antigenoentzako espezifikoak direla (% 10 baino gutxiago). Hori dela eta, tumore barruko T zelula gehienei T zelula ikuskariak (inguruko T zelulak) esaten zaie. TCR produktibodun ohiko T zelulen kopuruarekin korrelaziorik sendoena zelula estromal eta leukozitoen azpipopulazioetan ikusi zen (RNA-seq-ek detektatuta), T zelulen azpipopulazioak estimatzeko erabil daitezkeenak (2a irudia). ICR multzoetan (orokorrean eta CMS sailkapenean), SEQ TCR immuneen klonalitate handiena ICR-altuko eta CMS azpimota CMS1/immune taldeetan ikusi zen (2c irudia), ICR-altuko tumoreen proportzio handienarekin. Transkriptoma osoa (18.270 gene) erabiliz, sei ICR gene (IFNG, STAT1, IRF1, CCL5, GZMA eta CXCL10) TCR immunitate SEQ klonalitatearekin positiboki lotutako hamar geneen artean zeuden (2d irudia). ImmunoSEQ TCR klonalitatea ICR gene gehienekin erlazionatuta zegoen tumoreari erantzuteko CD8+ markatzaileak erabiliz ikusitako korrelazioekin baino (2f eta 2g irudia). Ondorioz, goiko analisiak iradokitzen du ICR sinadurak tumoreez aberastutako eta klonalki anplifikatutako T zelulen presentzia jasotzen duela eta pronostikoen ondorioak azal ditzakeela.
2. Irudia. TCR metrika eta korrelazioa immunitatearekin erlazionatutako geneekin, immunitatearekin eta azpimolekularrekin.
Mikrobiomaren osaera osasuntsu eta koloneko minbiziaren ehunetan
Ikertzaileek 16S rRNA sekuentziazioa egin zuten 246 pazienteren tumorearekin eta koloneko ehun osasuntsutik ateratako DNA erabiliz (3a irudia). Baliozkotzeko, ikertzaileek, gainera, 16S rRNA genearen sekuentziazio-datuak aztertu zituzten analisirako eskuragarri dagoen DNA normalarekin bat ez zetozen 42 tumore-lagin gehiagotatik. Lehenik eta behin, ikertzaileek bat datozen tumoreen eta koloneko ehun osasuntsuen arteko flora ugaritasun erlatiboa konparatu zuten. Clostridium perfringens tumoreetan nabarmen handitu zen lagin osasuntsuekin alderatuta (3a-3d irudia). Ez zegoen alfa-aniztasunean (espezieen aniztasuna eta ugaritasuna lagin bakarrean) alde nabarmenik tumoreen eta lagin osasuntsuen artean, eta mikrobio-aniztasunaren murrizketa apala ikusi zen ICR-altuko tumoreetan, ICR-baxuko tumoreekiko.
Mikrobioen profilen eta emaitza klinikoen arteko erlazio kliniko garrantzitsuak detektatzeko, ikertzaileek 16S rRNA geneen sekuentziazio datuak erabiltzea zuten helburu, biziraupena iragartzen duten mikrobiomaren ezaugarriak identifikatzeko. AC-ICAM246-n, ikertzaileek OS Cox erregresio-eredu bat exekutatu zuten, zero ez diren koefizienteak dituzten 41 ezaugarri (hilkortasun-arrisku diferentzialarekin lotuta), MBR sailkatzaile izenekoak (3f irudia).
Prestakuntza-kohorte honetan (ICAM246), MBR puntuazio baxua (MBR<0, MBR baxua) heriotza-arrisku nabarmen txikiagoarekin (%85) lotu zen. Ikertzaileek MBR baxuaren (arriskua) eta OS luzearen arteko lotura baieztatu zuten modu independentean balioztatutako bi kohortetan (ICAM42 eta TCGA-COAD). (3. Irudia) Azterketak korrelazio handia erakutsi zuen kokli endogastrikoen eta MBR puntuazioen artean, antzekoak ziren tumorearen eta koloneko ehun osasuntsuetan.
3. Irudia. Mikrobioma tumoreetan eta ehun osasuntsuetan eta ICRarekin eta pazientearen biziraupenarekin duen erlazioa.
Ondorioa
Ikerketa honetan erabilitako multi-omics-en ikuspegiari esker, kolorektaleko minbiziaren erantzun immunearen sinadura molekularra sakon detektatu eta aztertzen da eta mikrobiomaren eta sistema immunearen arteko elkarrekintza agerian uzten du. Tumoreen eta ehun osasuntsuen TCR sekuentziazio sakonak agerian utzi zuen ICRren efektu pronostikoa tumoreez aberastutako eta agian tumore-antigeno espezifikoen T zelulen klonak harrapatzeko duen gaitasunari zor zaiola.
AC-ICAM laginetan 16S rRNA genearen sekuentziazioa erabiliz tumoreen mikrobiomaren konposizioa aztertuta, taldeak mikrobiomaren sinadura bat identifikatu zuen (MBR arriskuaren puntuazioa) balio pronostiko handia zuen. Sinadura hau tumore-laginetatik eratorri zen arren, korrelazio handia zegoen kolorektum osasuntsuaren eta tumorearen MBR arriskuaren puntuazioaren artean, eta sinadura honek pazienteen hesteetako mikrobiomaren konposizioa har dezakeela iradokitzen du. ICR eta MBR puntuazioak konbinatuz, koloneko minbizia duten pazienteen biziraupena iragartzen duen ikasle anitzeko biomarkatzaile bat identifikatu eta balioztatu ahal izan zen. Azterketaren datu-omiko anitzekoak baliabide bat eskaintzen du koloneko minbiziaren biologia hobeto ulertzeko eta ikuspegi terapeutiko pertsonalizatuak aurkitzen laguntzeko.
Argitalpenaren ordua: 2023-06-15
Pribatutasun-ezarpenak