中文网站
Nat Med | Kolorektal xərçəngin inteqrasiya olunmuş şişinin, immun və mikrob mənzərəsinin xəritələşdirilməsinə multi-omik yanaşma mikrobiomun immun sistemi ilə qarşılıqlı əlaqəsini ortaya qoyur.
İlkin kolon xərçəngi üçün biomarkerlər son illərdə geniş şəkildə tədqiq edilsə də, hazırkı klinik təlimatlar yalnız şiş-limfa düyünləri-metastaz mərhələləri və DNT uyğunsuzluğunun təmiri (MMR) qüsurlarının və ya mikrosatellit qeyri-sabitliyinin (MSI) aşkarlanmasına (standart patoloji testinə əlavə olaraq) əsaslanır. ) müalicə tövsiyələrini müəyyən etmək. Tədqiqatçılar Xərçəng Genom Atlası (TCGA) kolorektal xərçəng kohortunda gen ifadəsinə əsaslanan immun cavablar, mikrob profilləri və şiş stroması ilə xəstənin sağ qalması arasında əlaqənin olmadığını qeyd etdilər.
Tədqiqat irəlilədikcə, xərçəngin hüceyrəli, immun, stromal və ya mikrobial təbiəti daxil olmaqla, birincili kolorektal xərçəngin kəmiyyət xüsusiyyətlərinin klinik nəticələrlə əhəmiyyətli dərəcədə korrelyasiya olduğu bildirilmişdir, lakin onların qarşılıqlı təsirinin xəstənin nəticələrinə necə təsir etdiyi barədə hələ də məhdud anlayış mövcuddur. .
Fenotipik mürəkkəblik və nəticə arasındakı əlaqəni araşdırmaq üçün Qətərdəki Sidra Tibbi Tədqiqatlar İnstitutundan olan bir qrup tədqiqatçı bu yaxınlarda mikrobiom xüsusiyyətlərini və immun rəddetmə xüsusiyyətlərini birləşdirərək yaxşı sağ qalma göstəriciləri olan bir qrup xəstəni müəyyən edən inteqrasiya edilmiş hesab (mICRoScore) hazırladı və təsdiq etdi. sabitlər (ICR). Komanda ilkin kolorektal xərçəngi olan 348 xəstədən təzə dondurulmuş nümunələrin hərtərəfli genomik analizini həyata keçirdi, o cümlədən şişlərin RNT ardıcıllığı və uyğun sağlam kolorektal toxuma, bütün ekzoma ardıcıllığı, dərin T-hüceyrə reseptoru və tam şişlə tamamlanan 16S bakterial rRNA gen ardıcıllığı. mikrobiomu daha da xarakterizə etmək üçün genom ardıcıllığı. Tədqiqat Nature Medicine jurnalında “Kolon xərçənginin inteqrasiya olunmuş şişi, immun və mikrobiom atlası” adı ilə dərc edilib.
Nature Medicine jurnalında dərc olunmuş məqalə
AC-ICAM icmalı
Tədqiqatçılar sistemli terapiya olmadan kolon xərçəngi histoloji diaqnozu olan xəstələrdən təzə dondurulmuş şiş nümunələrini və uyğun qonşu sağlam kolon toxumasını (şiş-normal cütlər) təhlil etmək üçün ortoqonal genomik platformadan istifadə etdilər. Tam ekzom ardıcıllığına (WES), RNT-seq məlumat keyfiyyətinə nəzarət və daxilolma meyarlarının skrininqinə əsaslanaraq, 348 xəstənin genomik məlumatları saxlanıldı və orta 4,6 il izləmə ilə aşağı axın təhlili üçün istifadə edildi. Tədqiqat qrupu bu resursu Sidra-LUMC AC-ICAM adlandırdı: İmmun-xərçəng-mikrobiom qarşılıqlı əlaqəsi üçün xəritə və bələdçi (Şəkil 1).
ICR istifadə edərək molekulyar təsnifat
Rədd etmənin immun sabiti (ICR) adlanan davamlı xərçəng immun nəzarəti üçün immun genetik markerlərin modul dəstini ələ keçirən tədqiqat qrupu, melanoma, sidik kisəsi xərçəngi və digər xərçəng növləri də daxil olmaqla, müxtəlif xərçəng növlərini əhatə edən 20 gen panelində sıxlaşdıraraq ICR-ni optimallaşdırdı. döş xərçəngi. ICR, həmçinin döş xərçəngi də daxil olmaqla müxtəlif xərçəng növlərində immunoterapiya reaksiyası ilə əlaqələndirilmişdir.
Birincisi, tədqiqatçılar kohortu üç klaster/immun alt tipə təsnif etmək üçün ICR gen əsaslı birgə təsnifat yanaşmasından istifadə edərək AC-ICAM kohortunun ICR imzasını təsdiq etdilər: yüksək ICR (isti şişlər), orta ICR və aşağı ICR (soyuq). şişlər) (Şəkil 1b). Tədqiqatçılar kolon xərçənginin transkriptom əsaslı təsnifatı olan konsensus molekulyar alt tipləri (CMS) ilə əlaqəli immun meylini xarakterizə etdilər. CMS kateqoriyalarına CMS1/immun, CMS2/kanonik, CMS3/metabolik və CMS4/mezenximal daxildir. Təhlil göstərdi ki, ICR skorları bütün CMS alt tiplərində müəyyən xərçəng hüceyrəsi yolları ilə mənfi korrelyasiya olub və immunosupressiv və stroma ilə əlaqəli yollarla müsbət korrelyasiya yalnız CMS4 şişlərində müşahidə olunub.
Bütün CMS-də təbii killer (NK) hüceyrə və T hüceyrə alt qruplarının bolluğu ICR yüksək immun alt tiplərində ən yüksək idi, digər leykosit alt qruplarında daha çox dəyişkənlik (Şəkil 1c). ICR immun alt tiplərində mütərəqqi artımla fərqli ƏS və PFS var idi. ICR-də aşağıdan yuxarıya doğru (Şəkil 1d), kolorektal xərçəngdə ICR-nin proqnostik rolunu təsdiqləyir.
Şəkil 1. AC-ICAM tədqiqat dizaynı, immun ilə əlaqəli gen imzası, immun və molekulyar alt tiplər və sağ qalma.
ICR, şişlə zənginləşdirilmiş, klonal gücləndirilmiş T hüceyrələrini tutur
Şiş toxumasına infiltrasiya edən T hüceyrələrinin yalnız bir azlığının şiş antigenləri üçün spesifik olduğu bildirilmişdir (10%-dən az). Buna görə də, şişdaxili T hüceyrələrinin əksəriyyətinə müşahidəçi T hüceyrələri (bystander T hüceyrələri) deyilir. Məhsuldar TCR-lərə malik şərti T hüceyrələrinin sayı ilə ən güclü korrelyasiya stromal hüceyrə və leykosit subpopulyasiyalarında (RNT-seq tərəfindən aşkar edilmişdir) müşahidə edilmişdir ki, bu da T hüceyrələrinin alt populyasiyalarını qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilər (Şəkil 2a). ICR qruplarında (ümumi və CMS təsnifatı) immun SEQ TCR-lərinin ən yüksək klonallığı ICR-yüksək və CMS alt tipli CMS1/immun qruplarında (Şəkil 2c), İCR-yüksək şişlərin ən yüksək nisbəti ilə müşahidə edilmişdir. Bütün transkriptomu (18,270 gen) istifadə edərək, altı ICR geni (IFNG, STAT1, IRF1, CCL5, GZMA və CXCL10) TCR immun SEQ klonallığı ilə müsbət əlaqəli ilk on gen arasında idi (Şəkil 2d). ImmunoSEQ TCR klonallığı, şişə cavab verən CD8+ markerlərindən istifadə etməklə müşahidə edilən korrelyasiyadan daha çox ICR genləri ilə daha güclü korrelyasiya etmişdir (Şəkil 2f və 2g). Nəticə olaraq, yuxarıda göstərilən təhlillər göstərir ki, ICR imzası şişlə zənginləşdirilmiş, klonal olaraq gücləndirilmiş T hüceyrələrinin varlığını ələ keçirir və onun proqnostik təsirlərini izah edə bilər.
Şəkil 2. TCR ölçüləri və immun ilə əlaqəli genlər, immun və molekulyar alt tiplərlə korrelyasiya.
Sağlam və kolon xərçəngi toxumalarında mikrobiom tərkibi
Tədqiqatçılar 246 xəstənin uyğun şiş və sağlam kolon toxumasından çıxarılmış DNT-dən istifadə edərək 16S rRNA ardıcıllığını həyata keçirdilər (Şəkil 3a). Doğrulama üçün tədqiqatçılar əlavə olaraq analiz üçün normal DNT-yə uyğun gəlməyən əlavə 42 şiş nümunəsindən 16S rRNA gen ardıcıllığı məlumatlarını təhlil etdilər. Əvvəlcə tədqiqatçılar uyğun şişlər və sağlam kolon toxuması arasında floranın nisbi bolluğunu müqayisə etdilər. Clostridium perfringens sağlam nümunələrlə müqayisədə şişlərdə əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır (Şəkil 3a-3d). Şiş və sağlam nümunələr arasında alfa müxtəlifliyində (bir nümunədə növlərin müxtəlifliyi və bolluğu) əhəmiyyətli fərq yox idi və ICR-aşağı şişlərə nisbətən ICR yüksək şişlərdə mikrob müxtəlifliyində cüzi azalma müşahidə edildi.
Mikrob profilləri və klinik nəticələr arasında klinik cəhətdən əlaqəli əlaqəni aşkar etmək üçün tədqiqatçılar sağ qalmağı proqnozlaşdıran mikrobiom xüsusiyyətlərini müəyyən etmək üçün 16S rRNA gen ardıcıllığı məlumatlarından istifadə etməyi hədəflədilər. AC-ICAM246-da tədqiqatçılar MBR təsnifatçıları adlanan sıfırdan fərqli əmsallı (diferensial ölüm riski ilə əlaqəli) 41 xüsusiyyəti seçən OS Cox reqressiya modelini işlətdilər (Şəkil 3f).
Bu təlim kohortunda (ICAM246) aşağı MBR balı (MBR<0, aşağı MBR) əhəmiyyətli dərəcədə aşağı ölüm riski (85%) ilə əlaqələndirilmişdir. Tədqiqatçılar iki müstəqil təsdiqlənmiş kohortda (ICAM42 və TCGA-COAD) aşağı MBR (risk) və uzunmüddətli OS arasında əlaqəni təsdiqlədilər. (Şəkil 3) Tədqiqat şiş və sağlam kolon toxumasında oxşar olan endoqastrik kokklar və MBR skorları arasında güclü korrelyasiya göstərdi.
Şəkil 3. Şiş və sağlam toxumalarda mikrobiom və ICR və xəstənin sağ qalması ilə əlaqə.
Nəticə
Bu tədqiqatda istifadə edilən multi-omik yanaşma kolorektal xərçəngdə immun cavabın molekulyar imzasını hərtərəfli aşkar etməyə və təhlil etməyə imkan verir və mikrobiom və immun sistemi arasındakı qarşılıqlı əlaqəni ortaya qoyur. Şiş və sağlam toxumaların dərin TCR ardıcıllığı aşkar etdi ki, ICR-nin proqnostik effekti onun şişlə zənginləşdirilmiş və ehtimal ki, şiş antigeninə xas T-hüceyrə klonlarını tutmaq qabiliyyətinə görə ola bilər.
AC-ICAM nümunələrində 16S rRNA gen ardıcıllığından istifadə edərək şiş mikrobiomunun tərkibini təhlil edərək, komanda güclü proqnoz dəyəri olan mikrobiom imzasını (MBR risk balı) müəyyən etdi. Bu imzanın şiş nümunələrindən əldə edilməsinə baxmayaraq, sağlam kolorektum və şiş MBR risk balı arasında güclü korrelyasiya var idi və bu, bu imzanın xəstələrin bağırsaq mikrobiomunun tərkibini tuta biləcəyini göstərirdi. ICR və MBR ballarını birləşdirərək, kolon xərçəngi olan xəstələrdə sağ qalmağı proqnozlaşdıran çox-omik tələbə biomarkerini müəyyən etmək və təsdiqləmək mümkün oldu. Tədqiqatın multi-omik məlumat dəsti kolon xərçənginin biologiyasını daha yaxşı başa düşmək və fərdiləşdirilmiş terapevtik yanaşmaları kəşf etməyə kömək etmək üçün mənbə təmin edir.
Göndərmə vaxtı: 15 iyun 2023-cü il
Məxfilik parametrləri