中文网站
Nat Med | Колоректаль яман шешнең интеграль шеш, иммун һәм микроб ландшафтын картага төшерү өчен мультиомик якын килү микробиомның иммун системасы белән үзара бәйләнешен ача.
Соңгы елларда беренчел юан эчәк яман шешенең биомаркерлары киң өйрәнелсә дә, хәзерге клиник күрсәтмәләр дәвалау тәкъдимнәрен билгеләү өчен шеш-лимфа төеннәре-метастаз стадиясенә һәм ДНК туры килмәүчәнлеген төзәтү (MMR) кимчелекләрен яки микросателлит тотрыксызлыгын (MSI) ачыклауга (стандарт патология тестларыннан тыш) гына таяна. Тикшеренүчеләр Рак Геномы Атласы (TCGA) колоректаль яман шеш когортасындагы ген экспрессиясенә нигезләнгән иммун җаваплар, микроб профильләре һәм шеш стромасы һәм пациентларның исән калуы арасында бәйләнеш булмавын билгеләп үттеләр.
Тикшеренүләр алга киткән саен, беренчел колоректаль яман шешнең санлы үзенчәлекләре, шул исәптән яман шешнең күзәнәкле, иммун, стромаль яки микроб табигате, клиник нәтиҗәләр белән сизелерлек бәйләнештә булуы турында хәбәр ителгән, ләкин аларның үзара бәйләнеше пациентларның нәтиҗәләренә ничек тәэсир итүе турында әлегә кадәр мәгълүмат чикләнгән.
Фенотипик катлаулылык һәм нәтиҗә арасындагы бәйләнешне ачыклау өчен, Катардагы Сидра медицина тикшеренүләре институты тикшеренүчеләре төркеме күптән түгел микробиом үзенчәлекләрен һәм иммун кире кагу константаларын (ICR) берләштереп, яхшы яшәү күрсәткечләренә ия пациентлар төркемен ачыклаучы интеграль балл (mICRoScore) эшләде һәм раслады. Команда беренчел колоректаль яман шеш белән авыручы 348 пациентның яңа туңдырылган үрнәкләренә комплекслы геном анализын үткәрде, шул исәптән шешләрнең һәм туры килгән сәламәт колоректаль тукымаларның РНК секвенирлавы, бөтен экзом секвенирлавы, тирән Т-күзәнәк рецепторы һәм 16S бактерия рРНК ген секвенирлавы, микробиомны тагын да характерлау өчен бөтен шеш геномы секвенирлавы белән тулыландырылды. Бу тикшеренү Nature Medicine журналында "Юан эчәк яман шешенең интеграцияләнгән шеш, иммун һәм микробиом атласы" буларак бастырылган.
Nature Medicine журналында бастырылган мәкалә
AC-ICAMга гомуми күзәтү
Тикшеренүчеләр системалы терапиясез юан эчәк яман шеше гистологик диагнозы куелган пациентлардан яңа туңдырылган шеш үрнәкләрен һәм туры килгән янәшә сәламәт юан эчәк тукымасын (шеш-нормаль парлар) анализлау өчен ортогональ геном платформасын кулландылар. Бөтен экзом секвенирлавына (WES), РНК-секвенир мәгълүматларының сыйфатын контрольдә тотуга һәм инклюзия критерийларын тикшерүгә нигезләнеп, 348 пациенттан алынган геном мәгълүматлары сакланды һәм уртача 4,6 ел күзәтү белән аскы агым анализы өчен кулланылды. Тикшеренү төркеме бу ресурсны Sidra-LUMC AC-ICAM дип атады: Иммун-рак-микробиом үзара бәйләнешләре картасы һәм кулланмасы (1 нче рәсем).
ICR ярдәмендә молекуляр классификация
Яман шешнең иммунокүзәтмәсе өчен иммун-генетик маркерларның модульле җыелмасын, ягъни кире кагуның иммун константасын (ICR) тотып, тикшеренү төркеме ICRны меланома, сидек куыгы яман шеше һәм күкрәк яман шешен үз эченә алган 20 генлы панельгә туплап оптимальләштерде. ICR шулай ук төрле яман шеш төрләрендә, шул исәптән күкрәк яман шешендә иммунотерапия белән бәйле.
Беренчедән, тикшеренүчеләр AC-ICAM когортасының ICR имзасын тикшерделәр, ICR генына нигезләнгән бергәләп классификацияләү ысулын кулланып, когортаны өч кластерга/иммун төрләренә бүлделәр: югары ICR (кайнар шешләр), уртача ICR һәм түбән ICR (салкын шешләр) (1б рәсем). Тикшеренүчеләр юан эчәк яман шешенең транскриптомга нигезләнгән классификациясе булган консенсус молекуляр төрләре (CMS) белән бәйле иммун омтылышын характерладылар. CMS категорияләренә CMS1/иммун, CMS2/каноник, CMS3/метаболик һәм CMS4/мезенхималь керде. Анализ күрсәткәнчә, ICR баллары барлык CMS төрләрендә дә яман шеш күзәнәкләренең билгеле юллары белән тискәре корреляциядә, ә иммуносупрессив һәм стромаль юллар белән уңай корреляцияләр бары тик CMS4 шешләрендә генә күзәтелде.
Барлык CMSларда да табигый киллер (NK) күзәнәкләренең һәм Т күзәнәкләренең күплеге ICR югары иммун төрләрендә иң югары булган, башка лейкоцит төрләрендә зуррак үзгәрүчәнлек булган (1c рәсем). ICR иммун төрләрендә төрле OS һәм PFS булган, ICR түбәннән югарыга кадәр прогрессив рәвештә арткан (1d рәсем), бу ICRның колоректаль яман шештә прогностик ролен раслый.
1 нче рәсем. AC-ICAM тикшеренү дизайны, иммунитет белән бәйле ген имзасы, иммун һәм молекуляр төрләр һәм яшәү.
ICR шеш белән баетылган, клональ рәвештә көчәйтелгән Т күзәнәкләрен тота
Шеш тукымаларына инфильтрацияләүче Т күзәнәкләренең азчылыгы гына шеш антигеннары өчен специфик дип хәбәр ителә (10% тан кимрәк). Шуңа күрә шеш эчендәге Т күзәнәкләренең күпчелеге күзәтүче Т күзәнәкләре (bystander T күзәнәкләре) дип атала. Продуктив TCR белән гадәти Т күзәнәкләре саны белән иң көчле корреляция стромаль күзәнәк һәм лейкоцит субпопуляцияләрендә (РНК-сек белән ачыкланган) күзәтелде, аларны Т күзәнәк субпопуляцияләрен бәяләү өчен кулланырга мөмкин (2a рәсем). ICR кластерларында (гомуми һәм CMS классификациясе), иммун SEQ TCRларының иң югары клональлеге ICR-югары һәм CMS субтибы CMS1/иммун төркемнәрендә күзәтелде (2c рәсем), ICR-югары шешләрнең иң югары өлеше белән. Бөтен транскриптомны (18,270 ген) кулланып, алты ICR гены (IFNG, STAT1, IRF1, CCL5, GZMA һәм CXCL10) TCR иммун SEQ клональлеге белән уңай бәйләнешле ун ген арасында иде (2d рәсем). ImmunoSEQ TCR клональлеге күпчелек ICR геннары белән шешкә җавап бирүче CD8+ маркерлары ярдәмендә күзәтелгән корреляцияләргә караганда ныграк корреляцияләнгән (2f һәм 2g рәсемнәр). Йомгаклап әйткәндә, югарыдагы анализ ICR имзасы шеш белән баетылган, клональ яктан көчәйтелгән Т күзәнәкләре булуын күрсәтә һәм аның прогностик нәтиҗәләрен аңлатырга мөмкин дип күрсәтә.
2 нче рәсем. TCR метрикалары һәм иммун белән бәйле геннар, иммун һәм молекуляр төрләр белән корреляция.
Сәламәт һәм юан эчәк яман шеше тукымаларында микробиом составы
Тикшеренүчеләр 246 пациенттан туры килгән шештән һәм сәламәт юан эчәк тукымасыннан алынган ДНК кулланып 16S рРНК секвенирлавын үткәрделәр (3a рәсем). Валидация өчен, тикшеренүчеләр өстәмә рәвештә анализ өчен нормаль ДНКсы булмаган өстәмә 42 шеш үрнәгеннән 16S рРНК ген секвенирлавы мәгълүматларын анализладылар. Башта тикшеренүчеләр туры килгән шешләр һәм сәламәт юан эчәк тукымалары арасындагы флораның чагыштырмача күплеген чагыштырдылар. Clostridium perfringens сәламәт үрнәкләр белән чагыштырганда шешләрдә сизелерлек артты (3a-3d рәсем). Шеш һәм сәламәт үрнәкләр арасында альфа төрлелегендә (төрлелек һәм бер үрнәктә төрләрнең күплеге) сизелерлек аерма булмады, һәм ICR-түбән шешләргә караганда ICR-югары шешләрдә микроб төрлелегенең бераз кимүе күзәтелде.
Микроб профильләре һәм клиник нәтиҗәләр арасындагы клиник яктан мөһим бәйләнешләрне ачыклау өчен, тикшеренүчеләр яшәүне фаразлаучы микробиом үзенчәлекләрен ачыклау өчен 16S рРНК ген секвенирлау мәгълүматларын кулланырга омтылдылар. AC-ICAM246да тикшеренүчеләр MBR классификаторлары дип аталган нуль булмаган коэффициентлы (үлемнең дифференциаль куркынычы белән бәйле) 41 үзенчәлекне сайлаган OS Cox регрессия моделен эшләттеләр (3f рәсем).
Бу тренинг когортасында (ICAM246) түбән MBR баллы (MBR<0, түбән MBR) үлем куркынычының сизелерлек түбән булуы белән бәйле булган (85%). Тикшеренүчеләр ике бәйсез рәвештә расланган когортада (ICAM42 һәм TCGA-COAD) түбән MBR (куркыныч) һәм озакка сузылган OS арасындагы бәйләнешне расладылар. (3 нче рәсем) Тикшеренү эндогастрик кокклар һәм MBR балллары арасында көчле корреляция күрсәтте, алар шеш һәм сәламәт юан эчәк тукымаларында охшаш иде.
3 нче рәсем. Шеш һәм сәламәт тукымаларда микробиом һәм ICR белән пациентның исән калуы арасындагы бәйләнеш.
Йомгак
Бу тикшеренүдә кулланылган мультиомика ысулы колоректаль яман шеш авыруында иммун җавапның молекуляр билгесен җентекләп ачыкларга һәм анализларга мөмкинлек бирә, шулай ук микробиом һәм иммун системасы арасындагы үзара бәйләнешне ачыклый. Шеш һәм сәламәт тукымаларның тирән TCR секвенирлавы ICRның прогностик эффекты шеш белән баетылган һәм, мөгаен, шеш антигенына хас Т күзәнәк клоннарын тоту сәләте белән бәйле булырга мөмкин икәнен күрсәтте.
AC-ICAM үрнәкләрендә 16S рРНК ген секвенирлавын кулланып, шеш микробиомы составын анализлап, команда көчле прогностик әһәмияткә ия булган микробиом имзасын (MBR куркыныч баллы) ачыклады. Бу имза шеш үрнәкләреннән алынса да, сәламәт колоректаль эчәк һәм шеш MBR куркыныч баллы арасында көчле корреляция бар иде, бу имза пациентларның эчәк микробиомы составын билгели ала дип фаразлый. ICR һәм MBR баллларын берләштереп, юан эчәк яман шеше белән авыручыларның исән калуын фаразлый торган күп омлы студент биомаркерын ачыклау һәм раслау мөмкин булды. Тикшеренүнең күп омлы мәгълүматлар җыелмасы юан эчәк яман шеше биологиясен яхшырак аңлау һәм шәхси терапевтик алымнарны табу өчен ресурс бирә.
Бастырылган вакыты: 2023 елның 15 июне
Конфиденциальлек көйләүләре