中文网站
Nat Med | ວິທີ multi-omics ໃນການສ້າງແຜນທີ່ລວມຂອງເນື້ອງອກ, ພູມຕ້ານທານແລະພູມຕ້ານທານຂອງຈຸລິນຊີຂອງມະເຮັງລໍາໄສ້ໄດ້ເປີດເຜີຍປະຕິສໍາພັນຂອງ microbiome ກັບລະບົບພູມຕ້ານທານ.
ເຖິງແມ່ນວ່າ biomarkers ສໍາລັບມະເຮັງຈໍ້າສອງເມັດໄດ້ຖືກສຶກສາຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ຄໍາແນະນໍາທາງດ້ານການຊ່ວຍໃນປະຈຸບັນແມ່ນອີງໃສ່ພຽງແຕ່ຂັ້ນຕອນຂອງ tumor-lymph node-metastasis ແລະການກວດພົບຄວາມບົກພ່ອງຂອງ DNA mismatch repair (MMR) ຫຼື microsatellite instability (MSI) (ນອກ ເໜືອ ໄປຈາກການທົດສອບທາງພະຍາດມາດຕະຖານ. ) ເພື່ອກໍານົດຄໍາແນະນໍາການປິ່ນປົວ. ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສັງເກດເຫັນການຂາດການເຊື່ອມໂຍງລະຫວ່າງການຕອບສະຫນອງພູມຕ້ານທານທີ່ອີງໃສ່ gene, ໂປຣໄຟລ໌ຈຸລິນຊີ, ແລະ tumor stroma ໃນ Cancer Genome Atlas (TCGA) cohort ມະເຮັງ colorectal ແລະການຢູ່ລອດຂອງຄົນເຈັບ.
ໃນຂະນະທີ່ການຄົ້ນຄວ້າມີຄວາມຄືບຫນ້າ, ຄຸນລັກສະນະທາງດ້ານປະລິມານຂອງມະເຮັງລໍາໄສ້ຕົ້ນຕໍ, ລວມທັງຈຸລັງມະເຮັງ, ພູມຕ້ານທານ, stromal, ຫຼືລັກສະນະຂອງຈຸລິນຊີຂອງມະເຮັງ, ໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າມີຄວາມສໍາພັນກັບຜົນໄດ້ຮັບທາງດ້ານຄລີນິກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແຕ່ຍັງມີຄວາມເຂົ້າໃຈຈໍາກັດກ່ຽວກັບການໂຕ້ຕອບຂອງພວກມັນມີຜົນກະທົບຕໍ່ຜົນໄດ້ຮັບຂອງຄົນເຈັບ. .
ເພື່ອແຍກຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງຄວາມສັບສົນ phenotypic ແລະຜົນໄດ້ຮັບ, ທີມງານຂອງນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກ Sidra Institute of Medical Research in Qatar ບໍ່ດົນມານີ້ໄດ້ພັດທະນາແລະກວດສອບຄະແນນປະສົມປະສານ (mICRoScore) ທີ່ກໍານົດກຸ່ມຄົນເຈັບທີ່ມີອັດຕາການລອດຕາຍທີ່ດີໂດຍການລວມເອົາຄຸນລັກສະນະ microbiome ແລະການປະຕິເສດຂອງພູມຕ້ານທານ. ຄົງທີ່ (ICR). ທີມງານໄດ້ປະຕິບັດການວິເຄາະ genomic ທີ່ສົມບູນແບບຂອງຕົວຢ່າງ frozen ສົດຈາກຄົນເຈັບ 348 ທີ່ເປັນມະເຮັງລໍາໄສ້ໃຫຍ່, ລວມທັງ RNA sequencing ຂອງ tumors ແລະຈັບຄູ່ເນື້ອເຍື່ອ colorectal ສຸຂະພາບ, ລໍາດັບ exome ທັງຫມົດ, deep T-cell receptor ແລະ 16S ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ rRNA ລໍາດັບ, ເສີມດ້ວຍ tumor ທັງຫມົດ. ການຈັດລໍາດັບ genome ເພື່ອເຮັດໃຫ້ລັກສະນະ microbiome ຕື່ມອີກ. ການສຶກສາໄດ້ຖືກຈັດພີມມາຢູ່ໃນ Nature Medicine ເປັນ "ເນື້ອງອກປະສົມປະສານ, ພູມຕ້ານທານແລະ microbiome atlas ຂອງມະເຮັງລໍາໄສ້".
ບົດຄວາມຈັດພີມມາຢູ່ໃນ Nature Medicine
ພາບລວມ AC-ICAM
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ແພລະຕະຟອມ genomic orthogonal ເພື່ອວິເຄາະຕົວຢ່າງ tumor ແຊ່ແຂງສົດໆແລະຈັບຄູ່ເນື້ອເຍື່ອກະເພາະລໍາໄສ້ທີ່ມີສຸຂະພາບດີ (ຄູ່ tumor-ປົກກະຕິ) ຈາກຄົນເຈັບທີ່ມີການວິນິດໄສ histologic ຂອງມະເຮັງລໍາໄສ້ໂດຍບໍ່ມີການປິ່ນປົວລະບົບ. ອີງຕາມການລໍາດັບ exome ທັງຫມົດ (WES), ການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບຂໍ້ມູນ RNA-seq, ແລະການກວດສອບເງື່ອນໄຂການລວມ, ຂໍ້ມູນ genomic ຈາກຄົນເຈັບ 348 ໄດ້ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ແລະນໍາໃຊ້ສໍາລັບການວິເຄາະທາງລຸ່ມທີ່ມີການຕິດຕາມໂດຍສະເລ່ຍຂອງ 4.6 ປີ. ທີມງານຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຕັ້ງຊື່ຊັບພະຍາກອນນີ້ວ່າ Sidra-LUMC AC-ICAM: ແຜນທີ່ແລະຄໍາແນະນໍາກ່ຽວກັບປະຕິສໍາພັນຂອງພູມຕ້ານທານ - ມະເຮັງ - ຈຸລິນຊີ (ຮູບ 1).
ການຈັດປະເພດໂມເລກຸນໂດຍໃຊ້ ICR
ການຈັບຕົວຊຸດຕົວຊີ້ບອກທາງພັນທຸກໍາຂອງພູມຕ້ານທານສໍາລັບພູມຕ້ານທານຕໍ່ມະເຮັງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ເອີ້ນວ່າພູມຕ້ານທານຄົງທີ່ຂອງການປະຕິເສດ (ICR), ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ເພີ່ມປະສິດທິພາບ ICR ໂດຍການ condensing ມັນເຂົ້າໄປໃນກະດານ 20-gene ກວມເອົາປະເພດມະເຮັງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ລວມທັງ melanoma, ມະເຮັງພົກຍ່ຽວ, ແລະ. ມະເຮັງເຕົ້ານົມ. ICR ຍັງມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັບການຕອບໂຕ້ immunotherapy ໃນຫຼາຍໆຊະນິດຂອງມະເຮັງ, ລວມທັງມະເຮັງເຕົ້ານົມ.
ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ກວດສອບລາຍເຊັນ ICR ຂອງກຸ່ມ AC-ICAM, ໂດຍນໍາໃຊ້ວິທີການຈັດປະເພດຮ່ວມກັນໂດຍອີງໃສ່ gene-based ICR ເພື່ອຈັດປະເພດກຸ່ມເປັນສາມກຸ່ມ / ປະເພດຍ່ອຍຂອງພູມຕ້ານທານ: ICR ສູງ (ເນື້ອງອກຮ້ອນ), ICR ກາງແລະ ICR ຕ່ໍາ (ເຢັນ. tumors) (ຮູບ 1b). ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ກໍານົດລັກສະນະພູມຕ້ານທານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບປະເພດຍ່ອຍໂມເລກຸນທີ່ເຫັນດີ (CMS), ການຈັດປະເພດໂດຍອີງໃສ່ການຖອດຂໍ້ຄວາມຂອງມະເຮັງລໍາໄສ້. ໝວດໝູ່ CMS ລວມມີ CMS1/immune, CMS2/canonical, CMS3/metabolic ແລະ CMS4/mesenchymal. ການວິເຄາະໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄະແນນ ICR ມີຄວາມສໍາພັນທາງລົບກັບເສັ້ນທາງຂອງເຊນມະເຮັງບາງຊະນິດໃນທຸກຊະນິດຍ່ອຍ CMS, ແລະການພົວພັນໃນທາງບວກກັບເສັ້ນທາງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບພູມຕ້ານທານແລະ stromal ແມ່ນສັງເກດເຫັນພຽງແຕ່ຢູ່ໃນເນື້ອງອກ CMS4 ເທົ່ານັ້ນ.
ໃນ CMS ທັງຫມົດ, ຄວາມອຸດົມສົມບູນຂອງຈຸລັງ killer ທໍາມະຊາດ (NK) ແລະຊຸດຍ່ອຍ T cell ແມ່ນສູງທີ່ສຸດຢູ່ໃນຊະນິດຍ່ອຍຂອງພູມຕ້ານທານສູງ ICR, ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍໃນຊຸດຍ່ອຍຂອງ leukocyte ອື່ນໆ (ຮູບ 1c). ICR ຊະນິດຍ່ອຍຂອງພູມຕ້ານທານມີ OS ແລະ PFS ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ມີການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ໃນ ICR ຈາກຕ່ໍາຫາສູງ (ຮູບ 1d), ການກວດສອບບົດບາດ prognostic ຂອງ ICR ໃນມະເຮັງລໍາໄສ້ໃຫຍ່.
ຮູບທີ 1. ການອອກແບບການສຶກສາ AC-ICAM, ລາຍເຊັນ gene ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບພູມຕ້ານທານ, ພູມຕ້ານທານແລະໂມເລກຸນ subtypes ແລະການຢູ່ລອດ.
ICR ຈັບຈຸລັງ T cell ທີ່ອຸດົມດ້ວຍເນື້ອງອກ
ມີພຽງແຕ່ສ່ວນນ້ອຍຂອງ T ຈຸລັງທີ່ແຊກຊຶມເຂົ້າໄປໃນເນື້ອເຍື່ອ tumor ໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າສະເພາະສໍາລັບ antigens tumor (ຫນ້ອຍກວ່າ 10%). ດັ່ງນັ້ນ, ຈຸລັງ T ພາຍໃນຂອງເນື້ອງອກສ່ວນໃຫຍ່ຖືກເອີ້ນວ່າເປັນຈຸລັງ T bystander (ຈຸລັງ bystander T). ການພົວພັນທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດກັບຈໍານວນຂອງ T cell ທໍາມະດາທີ່ມີ TCRs ຜະລິດໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນ subpopulations stromal ແລະ leukocyte (ກວດພົບໂດຍ RNA-seq), ເຊິ່ງສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອຄາດຄະເນ subpopulations T cell (ຮູບ 2a). ໃນກຸ່ມ ICR (ໂດຍລວມແລະການຈັດປະເພດ CMS), clonality ສູງສຸດຂອງພູມຕ້ານທານ SEQ TCRs ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນກຸ່ມຍ່ອຍ ICR ສູງແລະ CMS CMS1 / ກຸ່ມພູມຕ້ານທານ (ຮູບ 2c), ມີອັດຕາສ່ວນສູງສຸດຂອງ tumors ສູງ ICR. ການນໍາໃຊ້ transcriptome ທັງຫມົດ (18,270 genes), ຫົກ genes ICR (IFNG, STAT1, IRF1, CCL5, GZMA, ແລະ CXCL10) ແມ່ນຫນຶ່ງໃນສິບ genes ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບທາງບວກກັບ TCR immune SEQ clonality (ຮູບ 2d). ImmunoSEQ TCR clonality ມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັນຫຼາຍກັບພັນທຸກໍາ ICR ຫຼາຍກວ່າການພົວພັນທີ່ສັງເກດເຫັນໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງຫມາຍ CD8+ ທີ່ຕອບສະຫນອງຕໍ່ເນື້ອງອກ (ຮູບ 2f ແລະ 2g). ສະຫລຸບລວມແລ້ວ, ການວິເຄາະຂ້າງເທິງແນະນໍາວ່າລາຍເຊັນ ICR ຈັບການມີເນື້ອງອກທີ່ອຸດົມສົມບູນ, ຂະຫຍາຍຈຸລັງ T ແລະອາດຈະອະທິບາຍເຖິງຜົນສະທ້ອນຂອງ prognostic ຂອງມັນ.
ຮູບທີ 2. TCR metrics ແລະຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັນກັບ genes ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບພູມຕ້ານທານ, ພູມຕ້ານທານແລະໂມເລກຸນ subtypes.
ອົງປະກອບຂອງຈຸລິນຊີໃນເນື້ອເຍື່ອມະເຮັງລຳໃສ້ ແລະ ສຸຂະພາບດີ
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ປະຕິບັດລໍາດັບ 16S rRNA ໂດຍໃຊ້ DNA ທີ່ສະກັດຈາກເນື້ອງອກທີ່ກົງກັນແລະເນື້ອເຍື່ອຂອງລໍາໄສ້ທີ່ມີສຸຂະພາບດີຈາກຄົນເຈັບ 246 (ຮູບ 3a). ສໍາລັບການກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງ, ນັກຄົ້ນຄວ້າຍັງໄດ້ວິເຄາະຂໍ້ມູນການຈັດລໍາດັບ 16S rRNA gene ຈາກຕົວຢ່າງ tumor ເພີ່ມເຕີມ 42 ທີ່ບໍ່ມີການຈັບຄູ່ DNA ປົກກະຕິທີ່ມີຢູ່ສໍາລັບການວິເຄາະ. ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ປຽບທຽບຄວາມອຸດົມສົມບູນຂອງພືດລະຫວ່າງເນື້ອງອກທີ່ກົງກັນແລະເນື້ອເຍື່ອ ລຳ ໄສ້ທີ່ມີສຸຂະພາບດີ. Clostridium perfringens ແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນເນື້ອງອກເມື່ອທຽບກັບຕົວຢ່າງທີ່ມີສຸຂະພາບດີ (ຮູບ 3a-3d). ບໍ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນໃນຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງ alpha (ຄວາມຫຼາກຫຼາຍແລະຄວາມອຸດົມສົມບູນຂອງຊະນິດພັນໃນຕົວຢ່າງດຽວ) ລະຫວ່າງເນື້ອງອກແລະຕົວຢ່າງທີ່ມີສຸຂະພາບດີ, ແລະການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງຈຸລິນຊີໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນເນື້ອງອກສູງ ICR ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ tumors ຕ່ໍາ ICR.
ເພື່ອກວດພົບຄວາມກ່ຽວຂ້ອງທາງດ້ານຄລີນິກລະຫວ່າງໂປຣໄຟລ໌ຈຸລິນຊີແລະຜົນໄດ້ຮັບທາງດ້ານຄລີນິກ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ມີຈຸດປະສົງເພື່ອນໍາໃຊ້ຂໍ້ມູນການຈັດລໍາດັບຂອງ gene 16S rRNA ເພື່ອກໍານົດລັກສະນະ microbiome ທີ່ຄາດຄະເນການຢູ່ລອດ. ຢູ່ AC-ICAM246, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ດໍາເນີນການແບບຈໍາລອງການຖົດຖອຍຂອງ OS Cox ທີ່ເລືອກ 41 ລັກສະນະທີ່ມີຄ່າສໍາປະສິດທີ່ບໍ່ແມ່ນສູນ (ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຕາຍທີ່ແຕກຕ່າງ), ເອີ້ນວ່າ MBR classifiers (ຮູບ 3f).
ໃນກຸ່ມການຝຶກອົບຮົມນີ້ (ICAM246), ຄະແນນ MBR ຕໍ່າ (MBR<0, MBR ຕໍ່າ) ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການເສຍຊີວິດທີ່ຕໍ່າກວ່າ (85%). ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຢືນຢັນການເຊື່ອມໂຍງລະຫວ່າງ MBR ຕ່ໍາ (ຄວາມສ່ຽງ) ແລະ OS ຍາວຢູ່ໃນສອງກຸ່ມທີ່ມີການກວດສອບເອກະລາດ (ICAM42 ແລະ TCGA-COAD). (ຮູບ 3) ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັນທີ່ເຂັ້ມແຂງລະຫວ່າງ endogastric cocci ແລະ MBR ຄະແນນ, ເຊິ່ງຄ້າຍຄືກັນກັບເນື້ອງອກແລະເນື້ອເຍື່ອຂອງລໍາໄສ້ທີ່ມີສຸຂະພາບດີ.
ຮູບ 3. ຈຸລິນຊີໃນເນື້ອງອກແລະເນື້ອເຍື່ອທີ່ມີສຸຂະພາບດີແລະຄວາມສໍາພັນກັບ ICR ແລະການຢູ່ລອດຂອງຄົນເຈັບ.
ສະຫຼຸບ
ວິທີການ multi-omics ທີ່ໃຊ້ໃນການສຶກສານີ້ເຮັດໃຫ້ການກວດສອບຢ່າງລະອຽດແລະການວິເຄາະຂອງລາຍເຊັນໂມເລກຸນຂອງການຕອບສະຫນອງຂອງພູມຕ້ານທານໃນມະເຮັງລໍາໄສ້ໃຫຍ່ແລະເປີດເຜີຍການພົວພັນລະຫວ່າງ microbiome ກັບລະບົບພູມຕ້ານທານ. ການຈັດລໍາດັບ TCR ເລິກຂອງເນື້ອງອກແລະເນື້ອເຍື່ອທີ່ມີສຸຂະພາບດີໄດ້ເປີດເຜີຍວ່າຜົນກະທົບ prognostic ຂອງ ICR ອາດຈະເປັນຍ້ອນຄວາມສາມາດໃນການເກັບກໍາ tumor-enriched ແລະອາດຈະເປັນ tumor antigen-specific T cell clones.
ໂດຍການວິເຄາະອົງປະກອບຂອງ tumor microbiome ໂດຍໃຊ້ 16S rRNA gene sequencing ໃນຕົວຢ່າງ AC-ICAM, ທີມງານໄດ້ກໍານົດລາຍເຊັນ microbiome (ຄະແນນຄວາມສ່ຽງ MBR) ທີ່ມີມູນຄ່າ prognostic ທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ເຖິງແມ່ນວ່າລາຍເຊັນນີ້ແມ່ນໄດ້ມາຈາກຕົວຢ່າງ tumor, ມີຄວາມສໍາພັນທີ່ເຂັ້ມແຂງລະຫວ່າງ colorectum ທີ່ມີສຸຂະພາບດີແລະ tumor MBR ຄະແນນຄວາມສ່ຽງ, ແນະນໍາວ່າລາຍເຊັນນີ້ອາດຈະເກັບກໍາອົງປະກອບ microbiome ລໍາໄສ້ຂອງຄົນເຈັບ. ໂດຍການລວມເອົາຄະແນນ ICR ແລະ MBR, ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະກໍານົດແລະກວດສອບ biomarker ນັກຮຽນ multi-omic ທີ່ຄາດຄະເນການຢູ່ລອດຂອງຄົນເຈັບທີ່ເປັນມະເຮັງລໍາໃສ້. ຊຸດຂໍ້ມູນ multi-omic ຂອງການສຶກສາໄດ້ສະຫນອງຊັບພະຍາກອນເພື່ອເຂົ້າໃຈຊີວະວິທະຍາຂອງມະເຮັງລໍາໄສ້ໄດ້ດີຂຶ້ນແລະຊ່ວຍຄົ້ນພົບວິທີການປິ່ນປົວສ່ວນບຸກຄົນ.
ເວລາປະກາດ: 15-06-2023
ການຕັ້ງຄ່າຄວາມເປັນສ່ວນຕົວ