Wewnętrzna mikrobiota raka jelita grubego niezależnym wskaźnikiem prognostycznym?

Rak jelita grubego jest drugą najczęstszą przyczyną zgonów z powodu nowotworu na świecie.

Sekwencjonowanie nowej generacji u 937 pacjentów – metoda wzorcowa

Shi i in. ³ przeanalizowali dane z sekwencjonowania całego genomu pochodzące z 1412 tkanek:

• 937 próbek guzów i 475 próbek prawidłowych tkanek przylegających do guza (NAT)
• oraz z 462 próbek krwi pobranych od 937 nieleczonych uprzednio pacjentów zrekrutowanych do prospektywnej kohorty U-CAN (Uppsala-Umeå, Szwecja).  

Uzyskane wyniki potwierdzono następnie w niezależnej kohorcie zewnętrznej AC-ICAM (n = 246). Aby wiarygodnie wykrywać i określać liczebność bakterii obecnych w tkankach guza, badacze opracowali rygorystyczną metodę analizy bioinformatycznej. Metoda ta została opracowana tak, aby zapewnić przede wszystkim wysoką swoistość wykrywania bakterii, nawet kosztem mniejszej czułości, co było odpowiedzią na niedawne kontrowersje metodologiczne w tym zakresie.

361 zidentyfikowanych gatunków i potwierdzony mikrobiologiczny wskaźnik ryzyka

Autorzy zidentyfikowali 249 rodzajów i 361 gatunków bakterii obecnych zarówno w guzach, jak i w NAT, w tym:

• Fusobacterium nucleatum,
• różne Enterobacteriaceae (E. coli),
• Akkermansia muciniphila,
• Firmicutes i gatunki należące do rodzaju Treponema.

Skład mikrobioty różnił się w zależności od umiejscowienia guza, stopnia zaawansowania choroby oraz jego podtypu molekularnego (CMS1–4).
W 17,4% guzów wykryto wyspę genomową pks, obecną u niektórych genotoksycznych szczepów E. coli. Szczepy te mogą uszkadzać komórki raka jelita grubego za pośrednictwem produkowanej przez nie kolibaktyny. Obecność pks+ oraz duża liczebność bakterii z rodziny Enterobacteriaceae wiązały się z gorszym rokowaniem, szczególnie u pacjentów z podtypem CMS2.

Na podstawie wyników badania opracowano dwa mikrobiologiczne wskaźniki ryzyka: MRS-T (na podstawie mikrobioty guza) i MRS-N (na podstawie mikrobioty tkanek NAT). Oba wskaźniki potwierdzono w trzech niezależnych kohortach i wykazały one zdolność przewidywania przeżycia całkowitego niezależnie od klasycznych czynników kliniczno-patologicznych. Pozwoliły też zwiększyć dokładność modelu prognostycznego w porównaniu z oceną opartą wyłącznie na cechach pacjenta.
Bakterie związane z gorszym rokowaniem wiązały się z aktywacją szlaków sprzyjających stanom zapalnym (m.in. związanych z hipoksją, MAPK1/3 i IL-6) oraz ze zmianami w odpowiedzi immunologicznej guza.

Znaczenie kliniczne i ograniczenia badania

Mikrobiota obecna w tkance raka jelita grubego może dostarczać niezależnych informacji prognostycznych i w przyszłości stanowić uzupełnienie obecnie stosowanych markerów molekularnych.
Związek między obecnością pks i bakterii z rodziny Enterobacteriaceae a podtypem CMS2 pokazuje, że przy analizie roli mikrobioty nowotworowej warto uwzględniać również profil molekularny guza.
Badanie ma jednak pewne ograniczenia:

• miało charakter obserwacyjny i obejmowało wyłącznie pacjentów,
• którzy nie byli wcześniej leczeni,
• ponadto sekwencjonowanie całego genomu (WGS) nie jest obecnie metodą możliwą do rutynowego zastosowania w praktyce klinicznej.

Zanim takie podejście będzie mogło znaleźć zastosowanie u pacjentów, konieczne są dalsze badania pozwalające lepiej wyjaśnić mechanizmy tego zjawiska oraz badania prospektywne.