中文网站
Нат Мед | Мулти-омички пристап за мапирање на интегриран тумор, имунолошки и микробно пејзаж на колоректален карцином ја открива интеракцијата на микробиомот со имунолошкиот систем
Иако биомаркерите за примарен карцином на дебелото црево се изучуваат опширно во последниве години, тековните клинички упатства се потпираат само на дефекти на метастази на тумор-лимфни јазли-метастази и откривање на дефекти за поправка на неусогласеност на ДНК (ММР) или микросателитска нестабилност (МСИ) (покрај стандардно тестирање на патологијата) за да се утврдат препораките за третман. Истражувачите забележале недостаток на поврзаност помеѓу имунолошкиот реакции врз основа на гени, микробни профили и строма на тумор во атласот на карцином на геном (TCGA) Колоректален карцином и опстанок на пациентот.
Како што напредуваа истражувањето, квантитативните карактеристики на примарниот колоректален карцином, вклучително и клеточен карцином, имунолошки, стромална или микробна природа на карциномот, се пријавени дека значително се во корелација со клиничките исходи, но сè уште постои ограничено разбирање за тоа како нивните интеракции влијаат врз исходите од пациентот.
За да се дисецира врската помеѓу фенотипската сложеност и исходот, тим истражувачи од Институтот за медицински истражувања во Сидра во Катар неодамна развија и потврди интегрирана оценка (микроскор) што идентификува група на пациенти со добри стапки на преживување со комбинирање на микробиомски карактеристики и константи на имунолошки отпови (ИКР). Тимот изврши сеопфатна геномска анализа на свежи замрзнати примероци од 348 пациенти со примарен колоректален карцином, вклучително и РНК секвенционирање на тумори и соодветно здраво колоректално ткиво, целосен секвенционирање на егзом, длабок рецептор на Т-клетки и секвенционирање на генот на бактерии rRNA, дополнето со секвенционирање на целиот туморен геном, за понатамошно карактеризирање на микробиомот. Студијата беше објавена во „Природна медицина“ како „интегриран тумор, имунолошки и микробиом атлас на карцином на дебелото црево“.
Напис објавен во медицината на природата
Преглед на AC-ICAM
Истражувачите користеле ортогонална геномска платформа за да анализираат свежи замрзнати примероци на тумор и да одговараат на соседното здраво ткиво на дебелото црево (парови на тумори-нормални) од пациенти со хистолошка дијагноза на карцином на дебелото црево без системска терапија. Врз основа на секвенционирање на целото работење (WES), контролата на квалитетот на податоците на РНК-сек и скринирањето на критериумите за вклучување, геномските податоци од 348 пациенти беа задржани и користени за низводно анализа со средно следење од 4,6 години. Истражувачкиот тим го именуваше овој ресурс Sidra-Lumc AC-ICAM: мапа и водич за интеракции со имуно-карцином-микробиом (Слика 1).
Молекуларна класификација со употреба на ICR
Фаќајќи модуларен сет на имунолошки генетски маркери за континуиран имуносурвеланс на карцином, наречена имунолошка константа на отфрлање (МКР), истражувачкиот тим го оптимизираше МКП со кондензирање во панел од 20 гени што опфаќа различни типови на карцином, вклучувајќи меланом, карцином на мочниот меур и карцином на дојка. МКР исто така е поврзан со одговор на имунотерапија кај различни типови карцином, вклучително и карцином на дојка.
Прво, истражувачите го потврдија потписот на ICR на групата AC-ICAM, користејќи пристап за ко-класификација базиран на ген на ICR за да ја класифицираат групата во три кластери/имунолошки подтипови: Висока ICR (топли тумори), средна ICR и ниска ICR (ладни тумори) (Слика 1Б). Истражувачите ја карактеризираат имунолошката склоност поврзана со консензус молекуларни подтипови (CMS), класификација на карцином на дебелото црево заснована на транскриптом. Категориите на CMS вклучуваат CMS1/имунолошки, CMS2/канонски, CMS3/метаболички и CMS4/мезенхимал. Анализата покажа дека резултатите од МКР биле негативно поврзани со одредени патеки на клетките на ракот во сите подтипови на CMS, а позитивните корелации со имуносупресивни и патеки поврзани со стромал беа забележани само кај тумори на CMS4.
Во сите CMS, изобилството на природните убијци (НК) клетки и Т -клетки подмножества беше највисоко кај ICR со високи имунолошки подтипови, со поголема варијабилност во другите подмножества на леукоцити (Слика 1C) .ICR имунолошки подтипови имаа различен оперативен систем и PFS, со прогресивно зголемување на ICR од ниско до високо ниво (Слика 1Д), потврдувајќи ја прогностичката улога на ICR In Colrectal карцином.
Слика 1. Дизајн на студии на AC-ICAM, потпис на генот поврзан со имунитет, имунолошки и молекуларни подтипови и опстанок.
МКП фаќа збогатени со тумор, клонално засилени Т-клетки
Само малцинство на Т -клетки кои се инфилтрираат во ткивото на туморот се специфични за антигени на тумори (помалку од 10%). Затоа, поголемиот дел од Т-туморските Т-клетки се нарекуваат Т-клетки на минувачи (Т-клетки на минувачи). Најсилната корелација со бројот на конвенционални Т-клетки со продуктивни TCR е забележана во субпопулациите на стромалните клетки и леукоцитите (откриени со РНК-сек), кои можат да се користат за проценка на субпопулациите на Т-клетките (Слика 2А). Во кластерите на ICR (целокупната и класификацијата на CMS), најголема клоналност на имуните SEQ TCR е забележана во подтипот на ICR и CMS CMS1/имуните групи (Слика 2C), со најголем дел од туморите на ICR-високи. Користејќи го целиот транскриптом (18.270 гени), шест гени на ICR (IFNG, STAT1, IRF1, CCL5, GZMA и CXCL10) беа меѓу првите десет гени кои се позитивно поврзани со TCR имунолошката клоналност (Слика 2Д). Клоналноста на имуноза TCR корелираше посилно со повеќето гени на ICR од корелациите забележани со употреба на маркери кои реагираат на туморот CD8+ (Слика 2F и 2G). Како заклучок, горенаведената анализа сугерира дека потписот на МКП фаќа присуство на збогатени со тумор, клонално засилени Т-клетки и може да ги објасни неговите прогностички импликации.
Слика 2. Метрика на TCR и корелација со гените поврзани со имунитетот, имуните и молекуларните подтипови.
Микробиом состав во здрави и ткива на рак на дебелото црево
Истражувачите извршиле секвенционирање на 16S rRNA користејќи ДНК извлечена од соодветна тумор и здраво ткиво на дебелото црево од 246 пациенти (Слика 3А). За валидација, истражувачите дополнително анализирале податоци за секвенционирање на гени 16S rRNA од дополнителни 42 примероци на тумор кои не одговарале на нормална ДНК достапна за анализа. Прво, истражувачите го споредија релативното изобилство на флора помеѓу соодветни тумори и здраво ткиво на дебелото црево. Clostridium perfringens значително се зголеми кај туморите во споредба со здравите примероци (Слика 3А-3Д). Немаше значителна разлика во разновидноста на алфа (разновидност и изобилство на видови во еден примерок) помеѓу туморот и здравите примероци, а скромно намалување на микробната разновидност е забележано кај туморите на ICR-високи во однос на туморите со ниски ICR.
За откривање на клинички релевантни здруженија помеѓу микробните профили и клиничките исходи, истражувачите имаа за цел да користат податоци за секвенционирање на гени 16S rRNA за да ги идентификуваат карактеристиките на микробиом што предвидуваат опстанок. На AC-ICAM246, истражувачите водеа модел на регресија на ОС Кокс кој избра 41 карактеристики со не-нула коефициенти (поврзани со ризик од диференцијална смртност), наречени MBR класификатори (Слика 3F).
Во оваа група за обука (ICAM246), низок резултат на MBR (MBR <0, низок MBR) беше поврзан со значително помал ризик од смрт (85%). Истражувачите ја потврдија поврзаноста помеѓу нискиот MBR (ризик) и продолжениот оперативен систем во две независно потврдени групи (ICAM42 и TCGA-Coad). (Слика 3) Студијата покажа силна корелација помеѓу резултатите од ендогастрични коки и МБР, кои биле слични во ткивото на туморот и здравото дебело црево.
Слика 3. Микробиом во тумор и здрави ткива и врската со МКП и опстанокот на пациентот.
Заклучок
Мулти-ОМИКС пристапот што се користи во оваа студија овозможува темелно откривање и анализа на молекуларниот потпис на имунолошкиот одговор кај колоректалниот карцином и ја открива интеракцијата помеѓу микробиомот и имунолошкиот систем. Длабоко TCR секвенционирање на тумор и здрави ткива откри дека прогностичкиот ефект на МКП може да биде резултат на неговата способност да фати клонови збогатени со тумор и евентуално клонови на Т-клетки специфични за антиген.
Со анализирање на составот на микробиомот на туморот со употреба на секвенционирање на гени од 16S rRNA во примероците AC-ICAM, тимот идентификуваше микробиомски потпис (резултат на ризик од MBR) со силна прогностичка вредност. Иако овој потпис беше изведен од примероци од тумор, имаше силна корелација помеѓу здравиот колорекум и резултатот на ризикот на туморот МБР, што укажува на тоа дека овој потпис може да го фати микробиомскиот состав на цревата на пациентите. Со комбинирање на резултатите од МКЦ и МБР, беше можно да се идентификуваат и потврдат мулти-ОМИК студентски биомаркер кој предвидува опстанок кај пациенти со карцином на дебелото црево. Мулти-омската база на податоци на студијата обезбедува ресурс за подобро разбирање на биологијата на карцином на дебелото црево и да помогне во откривање на персонализирани терапевтски пристапи.
Време на објавување: јуни-15-2023 година
Поставки за приватност