中文网站
Nat Med | Ýogyn içege rakynyň integrasiýalaşdyrylan şiş, immun we mikrobial landşaftyny kartalaşdyrmak üçin köpugurly çemeleşme mikrobiomyň immun ulgamy bilen özara täsirini açyp görkezýär.
Soňky ýyllarda esasy ýogyn içege rakynyň biomarkerleri giňden öwrenilen hem bolsa, häzirki kliniki gollanmalar bejergi tekliplerini kesgitlemek üçin diňe şiş-limfa düwüni-metastaz tapgyrlaryna we DNK gabat gelmeýän abatlaýyş (MMR) kemçiliklerini ýa-da mikrosatellit durnuksyzlygyny (MSI) anyklamaga (standart patologiýa synaglaryndan başga) daýanýar. Barlagçylar Rak Genom Atlasynyň (TCGA) ýogyn içege rak kohortasynda gen ekspresiýasyna esaslanýan immun jogaplary, mikrobial profiller we şiş stromasy bilen hassalaryň ýaşaýşynyň arasynda baglanyşygyň ýokdugyny bellediler.
Barlaglar ösdürilip barýarka, esasy göni içege rakynyň mukdarynyň häsiýetleriniň, şol sanda rakyň öýjük, immun, stromal ýa-da mikrob tebigatynyň kliniki netijeler bilen düýpli baglanyşyklydygy habar berildi, ýöne olaryň özara täsirleriniň hassalaryň netijelerine nähili täsir edýändigi barada henizem çäkli düşünje bar.
Fenotipi çylşyrymlylyk bilen netijäniň arasyndaky gatnaşygy seljermek üçin, Katardaky Sidra lukmançylyk barlaglary institutynyň ylmy işgärleri topary ýakynda mikrobiom aýratynlyklaryny we immun ret ediş konstantalaryny (ICR) birleşdirip, gowy ýaşaýyş derejesi bolan hassalaryň toparyny kesgitleýän integrasiýa edilen bal (mICRoScore) işläp düzdi we tassyklady. Topar esasy kolorektal rak keselinden ejir çekýän 348 hassanyň täze doňdurylan nusgalarynyň giňişleýin genom analizini geçirdi, şol sanda şişleriň we gabat gelýän sagdyn kolorektal dokumalaryň RNK yzygiderliligini, tutuş ekzom yzygiderliligini, çuňňur T-hüjre reseptoryny we 16S bakteriýa rRNK gen yzygiderliligini, mikrobiomy has-da häsiýetlendirmek üçin tutuş şiş genomynyň yzygiderliligini goşmaça bilen tamamlady. Bu barlag Nature Medicine žurnalynda "Ýogyn içege rakynyň integrasiýa edilen şiş, immun we mikrobiom atlasy" diýlip çap edildi.
Makala "Nature Medicine" žurnalynda çap edildi
AC-ICAM-a umumy syn
Barlagçylar täze doňdurylan şiş nusgalaryny we ulgamlaýyn terapiýasyz ýogyn içege rakynyň gistologiki diagnozy goýlan näsaglardan alnan gabat gelýän sagdyn ýogyn içege dokumalaryny (şiş-normal jübütleri) seljermek üçin ortogonal genom platformasyny ulandylar. Tutuş ekzom yzygiderliligine (WES), RNK-seqment maglumatlarynyň hilini gözegçilikde saklamak we goşmak kriteriýalaryny skrining etmek esasynda 348 näsagdan alnan genom maglumatlary saklanyp, ortaça 4,6 ýyl gözegçilik bilen aşaky akymda seljermek üçin ulanyldy. Barlag topary bu çeşmäni Sidra-LUMC AC-ICAM: Immun-rak-mikrobiom özara täsirleriniň kartasy we gollanmasy diýip atlandyrdy (1-nji surat).
ICR ulanyp molekulýar klassifikasiýa
Ylmy topar rak keseliniň üznüksiz immun gözegçiligi üçin immun genetiki markerleriň modul toplumyny, ýagny ret etmegiň immun konstantasyny (ICR) tutup, ICR-i melanoma, peşew mäziniň raky we süýt mäziniň raky ýaly dürli rak görnüşlerini öz içine alýan 20 gen paneline ýygnamak arkaly optimizirledi. ICR şeýle hem süýt mäziniň raky ýaly dürli rak görnüşlerinde immunoterapiýa jogaby bilen baglanyşyklydyr.
Ilki bilen, ylmy işgärler AC-ICAM kohortasynyň ICR goluny tassykladylar, kohorta üç klaster/immun alttiplerine bölünmek üçin ICR genine esaslanýan bilelikde klassifikasiýa usulyny ulandylar: ýokary ICR (gyzgyn şişler), orta ICR we pes ICR (sowuk şişler) (1b-nji surat). Ylmy işgärler konsensus molekulýar alttipleri (CMS) bilen baglanyşykly immun meýilliligini, ýogyn içege rakynyň transkriptom esasly klassifikasiýasyny häsiýetlendirdiler. CMS kategoriýalaryna CMS1/immun, CMS2/kanoniki, CMS3/metabolik we CMS4/mezenhim girýärdi. Analiz ICR ballarynyň ähli CMS alttiplerinde käbir rak öýjükleriniň ýollary bilen negatiw baglanyşyklydygyny we immunsupressiw we stromal bilen baglanyşykly ýollar bilen oňyn baglanyşyklaryň diňe CMS4 şişlerinde syn edilendigini görkezdi.
Ähli CMS-lerde tebigy killer (NK) öýjükleriniň we T öýjükleriniň alt toparlarynyň köplügi ICR ýokary immun alt görnüşlerinde iň ýokary boldy, beýleki leýkosit alt toparlarynda bolsa has köp üýtgeşiklik boldy (1c surat). ICR immun alt görnüşlerinde dürli OS we PFS bardy, ICR pesden ýokary derejä çenli yzygiderli ýokarlandy (1d surat), bu bolsa ICR-iň göni içege rakynda prognostik roluny tassyklaýar.
1-nji surat. AC-ICAM gözleg dizaýny, immun bilen baglanyşykly gen imzasy, immun we molekulýar alttipler we ýaşaýyş.
ICR şiş bilen baýlaşdyrylan, klonlaşdyrylan güýçlendirilen T öýjüklerini tutýar
Şiş dokumasyna siňýän T öýjükleriniň diňe az böleginiň şiş antigenleri üçin spesifik bolandygy habar berildi (10% -den az). Şonuň üçin, şiş içindäki T öýjükleriniň köpüsi gözegçilik edýän T öýjükleri (gözegçi T öýjükleri) diýlip atlandyrylýar. Önümçilikli TCR-leri bolan adaty T öýjükleriniň sany bilen iň güýçli korreliasiýa stromal öýjük we leýkosit kiçi populýasiýalarynda (RNA-seq arkaly anyklanan) syn edildi, bu bolsa T öýjük kiçi populýasiýalaryny kesgitlemek üçin ulanylyp bilner (2a-njy surat). ICR klasterlerinde (umumy we CMS klassifikasiýasy) immun SEQ TCR-leriniň iň ýokary klonallygy ICR-ýokary we CMS kiçi tipli CMS1/immun toparlarynda syn edildi (2c-nji surat), ICR-ýokary şişleriň iň ýokary paýy bilen. Bütin transkriptomy (18,270 gen) ulanyp, alty ICR geni (IFNG, STAT1, IRF1, CCL5, GZMA we CXCL10) TCR immun SEQ klonallygy bilen oňyn baglanyşykly ilkinji on geniň arasynda boldy (2d-nji surat). ImmunoSEQ TCR klonallygy, şişe garşy CD8+ markerlerini ulanmak arkaly syn edilen korrelýasiýalardan has güýçli ICR genleri bilen baglanyşykly boldy (2f we 2g surat). Netijede, ýokardaky derňew ICR golunyň şişe baýlaşdyrylan, klon taýdan güýçlendirilen T öýjükleriniň bardygyny görkezýändigini we onuň prognostik netijelerini düşündirip biljekdigini görkezýär.
2-nji surat. TCR ölçegleri we immun bilen baglanyşykly genler, immun we molekulýar alttipler bilen özara baglanyşygy.
Sagdyn we ýogyn içege raky dokumalarynda mikrobiom düzümi
Barlagçylar 246 hassanyň gabat gelýän şişinden we sagdyn içege dokumasyndan alynýan DNK-ny ulanyp, 16S rRNA yzygiderliligini geçirdiler (3a-njy surat). Barlagçylar seljermek üçin elýeterli bolan gabat gelýän adaty DNK-sy bolmadyk goşmaça 42 şiş nusgasyndan 16S rRNA gen yzygiderliligini seljerdiler. Ilki bilen, barlagçylar gabat gelýän şişler bilen sagdyn içege dokumasynyň arasyndaky floranyň deňeşdirilen mukdaryny deňeşdirdiler. Sagdyn nusgalara garanyňda, şişlerde Clostridium perfringens ep-esli artdy (3a-3d-nji surat). Şiş we sagdyn nusgalaryň arasynda alfa dürlüliginde (dürlülik we bir nusgadaky görnüşleriň köplügi) düýpli tapawut ýokdy we ICR-pes şişlere garanyňda ICR-ýokary şişlerde mikrob dürlüliginiň az-owlak azalmagy syn edildi.
Mikrobial profiller bilen kliniki netijeleriň arasyndaky kliniki taýdan möhüm baglanyşygy ýüze çykarmak üçin, barlagçylar diri galmagy çaklaýan mikrobiom aýratynlyklaryny kesgitlemek üçin 16S rRNA gen yzygiderliliginiň maglumatlaryny ulanmagy maksat edindiler. AC-ICAM246-da barlagçylar MBR klassifikatorlary diýlip atlandyrylýan (ölüm howpunyň tapawutlylygy bilen baglanyşykly) nol däl koeffisiýentli 41 aýratynlygy saýlan OS Cox regressiýa modelini işlediler (3f-nji surat).
Bu okuw toparynda (ICAM246) pes MBR balynyň (MBR<0, pes MBR) ölüm howpunyň ep-esli pes bolmagy bilen baglanyşyklydygy anyklandy (85%). Barlagçylar iki garaşsyz tassyklanan kohortada (ICAM42 we TCGA-COAD) pes MBR (töwekgelçilik) bilen uzaga çeken OS arasyndaky baglanyşygy tassykladylar. (3-nji surat) Barlag endogastrik kokklar bilen MBR ballarynyň arasynda güýçli arabaglanyşygy görkezdi, olar şişde we sagdyn ýogyn içege dokumalarynda meňzeşdi.
3-nji surat. Şişlerde we sagdyn dokumalardaky mikrobiom we ICR bilen hassanyň ýaşaýşy arasyndaky gatnaşyk.
Netije
Bu gözlegde ulanylan multi-omika usuly göni içege rak keselinde immun jogabynyň molekulýar alamatyny düýpli anyklamaga we seljermäge mümkinçilik berýär we mikrobiom bilen immun ulgamynyň arasyndaky özara täsiri açyp görkezýär. Şişiň we sagdyn dokumalaryň çuňňur TCR yzygiderliligi ICR-iň prognostik täsiriniň şiş bilen baýlaşdyrylan we mümkin şiş antigenine mahsus T öýjük klonlaryny tutmak ukyby bilen baglanyşykly bolup biljekdigini görkezdi.
AC-ICAM nusgalarynda 16S rRNA gen yzygiderligini ulanyp, şiş mikrobiomynyň düzümini seljermek arkaly topar güýçli prognostik gymmata eýe bolan mikrobiom imzasyny (MBR töwekgelçilik balyny) anyklady. Bu imza şiş nusgalaryndan alynsa-da, sagdyn göni içege bilen şiş MBR töwekgelçilik balynyň arasynda güýçli baglanyşyk bardy, bu bolsa bu imzanyň hassalaryň içege mikrobiomynyň düzümini tutup biljekdigini görkezýär. ICR we MBR ballaryny birleşdirip, ýogyn içege rak keseli bolan hassalarda diri galmagy çaklaýan köp omly talyp biomarkerini anyklamak we tassyklamak mümkin boldy. Barlagyň köp omly maglumatlar toplumy ýogyn içege rakynyň biologiýasyny has gowy düşünmek we şahsylaşdyrylan terapewtiki çemeleşmeleri açmaga kömek etmek üçin çeşme hödürleýär.
Ýerleşdirilen wagty: 2023-nji ýylyň 15-nji iýuny
Gizlinlik sazlamalary