Nat Med | Ụzọ multi-omics maka ịdepụta etuto agbakwunyere

Nat Med | Ụzọ dị iche iche nke oms iji depụta akpụ agbakwunyere, mgbochi na microbial nke ọrịa cancer colorectal na-ekpughe mmekọrịta nke microbiome na usoro ahụ ji alụso ọrịa ọgụ.
Ọ bụ ezie na a mụọla ihe ndị na-ahụ maka ihe ndị na-ahụ maka ọrịa cancer eriri afọ n'afọ ndị na-adịbeghị anya, ụkpụrụ nduzi ụlọ ọgwụ ugbu a na-adabere na nhazi nke tumor-lymph node-metastasis staging na nchọpụta DNA mismatch mmezi (MMR) ntụpọ ma ọ bụ microsatellite instability (MSI) (na mgbakwunye na nyocha nke pathology ọkọlọtọ). ) iji chọpụta ndụmọdụ ọgwụgwọ. Ndị nchọpụta achọpụtala enweghị njikọ dị n'etiti nzaghachi mgbochi ọrịa sitere na mkpụrụ ndụ ihe nketa, profaịlụ microbial, na tumor stroma na ọrịa cancer mkpụrụ ndụ cancer Genome Atlas (TCGA) na ịlanarị ndị ọrịa.

Ka nyocha na-aga n'ihu, njirimara ọnụọgụ nke ọrịa cancer isi isi, gụnyere mkpụrụ ndụ cancer, mgbochi ọrịa, stromal, ma ọ bụ microbial nke ọrịa cancer ahụ, ka akọọrọ na ọ na-emekọ ihe ọnụ na nsonaazụ ụlọ ọgwụ, ma a ka nwere nghọta dị ntakịrị banyere otú mmekọrịta ha si emetụta nsonaazụ onye ọrịa. .
Iji gbasaa mmekọrịta dị n'etiti mgbagwoju anya phenotypic na nsonaazụ ya, otu ndị nchọpụta sitere na Sidra Institute of Medical Research na Qatar na nso nso a mepụtara ma kwadoro akara agbakwunyere (mICRoScore) nke na-achọpụta otu ìgwè ndị ọrịa nwere ọnụ ọgụgụ dị mma nke ndụ site na ijikọta àgwà microbiome na ịjụ mgbochi ọrịa. ihe na-agbanwe agbanwe (ICR). Ndị otu ahụ mere nyocha nke genomic zuru oke nke ụdị oyi kpọnwụrụ ọhụrụ sitere na ndị ọrịa 348 nwere ọrịa kansa isi isi, gụnyere usoro RNA nke etuto ahụ na anụ ahụ gbara agba dabara adaba, usoro exome zuru oke, nnabata T-cell miri na 16S nje rRNA mkpụrụ ndụ ihe nketa, agbakwunyere site na etuto ahụ dum. genome sequencing iji mara microbiome ọzọ. E bipụtara ọmụmụ a na Nature Medicine dị ka "Ihe jikọrọ akpụ, mgbochi na microbiome atlas nke colon cancer".

Edemede bipụtara na Ọgwụ Nature

Nchịkọta AC-ICAM

Ndị na-eme nchọpụta jiri usoro genomic orthogonal iji nyochaa ụdị etuto ahụ kpọnwụrụ akpọnwụ ma kwekọọ n'akụkụ anụ ahụ dị n'akụkụ ahụ ike ( tumor-nkịtị ụzọ abụọ) site na ndị ọrịa nwere nyocha akụkọ ihe mere eme nke ọrịa kansa eriri afọ na-enweghị usoro ọgwụgwọ. Dabere na usoro exome zuru oke (WES), njikwa ogo data RNA-seq, yana nyocha njirisi nsonye, ​​echekwara data genomic sitere na ndị ọrịa 348 ma jiri ya mee nyocha nke ala na nsochi etiti afọ 4.6. Ndị otu nyocha ahụ kpọrọ aha akụ a Sidra-LUMC AC-ICAM: Maapụ na ntuziaka maka mmekọrịta ọrịa cancer-microbiome (Njirimara 1).

Nhazi nke molecular na-eji ICR

N'ijide usoro ihe nrịbama mkpụrụ ndụ ihe nketa na-alụso ọrịa ọgụ maka mgbochi ọrịa kansa na-aga n'ihu, nke a na-akpọ mgbochi na-adịgide adịgide nke ịjụ (ICR), ndị otu nyocha ahụ kwalitere ICR site na ijikọ ya n'ime mkpụrụ ndụ mkpụrụ ndụ iri abụọ na-ekpuchi ụdị ọrịa cancer dị iche iche, gụnyere melanoma, kansa eriri afo, na ọrịa ara ara. Ejikọkwara ICR na nzaghachi immunotherapy n'ụdị ọrịa kansa dị iche iche, gụnyere ọrịa ara ara.

Nke mbụ, ndị nchọpụta ahụ kwadoro mbinye aka ICR nke AC-ICAM, na-eji usoro nhazi usoro nhazi nke dabeere na ICR iji kewaa ìgwè ahụ n'ime ụyọkọ atọ / ụdị mgbochi mgbochi: elu ICR (akpụ ọkụ na-ekpo ọkụ), ọkara ICR na ala ICR (oyi). etuto ahụ) (Foto 1b). Ndị na-eme nchọpụta mara mma nke na-alụso ọrịa ọgụ metụtara consensus molecular subtypes (CMS), nhazi nke dabere na transcriptome nke ọrịa cancer eriri afọ. ngalaba CMS gụnyere CMS1/immune, CMS2/canonical, CMS3/metabolic na CMS4/mesenchymal. Nnyocha gosiri na ọnụ ọgụgụ ICR na-ejikọta ya na ụfọdụ ụzọ mkpụrụ ndụ kansa cancer na ụdị CMS niile, na njikọ dị mma na ụzọ mgbochi immunosuppressive na stromal ka a na-ahụ naanị na etuto CMS4.

Na CMS niile, ụbara mkpụrụ ndụ ihe nketa (NK) cell na T cell subsets bụ nke kachasị elu na ICR subtypes dị elu na-alụso ọrịa ọgụ, na-enwe mgbanwe dị ukwuu na mpaghara leukocyte ndị ọzọ (Njirimara 1c) .ICR dịghịzi subtypes nwere OS na PFS dị iche iche, na-enwe ọganihu na-aga n'ihu. na ICR site na ala ruo elu (Ọgụgụ 1d), na-akwado ọrụ prognostic nke ICR na ọrịa cancer colorectal.

Ọgụgụ 1. AC-ICAM ọmụmụ ihe, mbinye aka mkpụrụ ndụ ihe nketa na-alụso ọrịa ọgụ, ụdị mgbochi na molekụla na nlanarị.
ICR na-ewepụta mkpụrụ ndụ T nke emelitere etuto, na-emewanyewanye nke ọma
Naanị obere mkpụrụ ndụ T na-abanye n'anụ ahụ ka akọọrọ na ha bụ kpọmkwem maka antigens tumor (ihe na-erughị 10%). Ya mere, a na-akpọ ihe ka ọtụtụ n'ime mkpụrụ ndụ intra-tumor T dị ka mkpụrụ ndụ T (sel T na-eguzobe). A na-ahụ njikọ kachasị ike na ọnụ ọgụgụ nke mkpụrụ ndụ T nke nwere TCR na-arụpụta na stromal cell na leukocyte subpopulations (nke RNA-seq chọpụtara), nke enwere ike iji tụọ ọnụ ọgụgụ T cell subpopulations (Nyocha 2a). N'ime ụyọkọ ICR (n'ozuzu na nhazi CMS), a na-ahụta clonality kachasị elu nke SEQ TCRs na ICR-high na CMS subtype CMS1/immune group (Figure 2c), na ọnụ ọgụgụ kasị elu nke ICR-elu etuto ahụ. Iji transcriptome dum (genes 18,270), mkpụrụ ndụ ihe nketa ICR isii (IFNG, STAT1, IRF1, CCL5, GZMA, na CXCL10) so na mkpụrụ ndụ ihe nketa iri kacha mma jikọtara ya na TCR immune SEQ clonality (Nyocha 2d). ImmunoSEQ TCR clonality jikọtara nke ọma na ọtụtụ mkpụrụ ndụ ihe nketa ICR karịa njikọ a hụrụ site na iji akara CD8+ na-anabata tumor (Ọnyocha 2f na 2g). N'ikpeazụ, nyocha a dị n'elu na-egosi na mbinye aka ICR na-ejide ọnụnọ nke mkpụrụ ndụ T nke na-eme ka ụbụrụ na-eme ka ọ dịkwuo elu ma nwee ike ịkọwapụta ihe ọ pụtara.

Ọnụọgụ 2. TCR metrics na mmekọrịta ya na mkpụrụ ndụ ihe nketa na-alụso ọrịa ọgụ, ụdị mgbochi na molecular subtypes.
Ngwakọta microbiome n'ime anụ ahụ dị mma na ọrịa cancer colon
Ndị nyocha ahụ mere usoro 16S rRNA site na iji DNA ewepụtara site na etuto dabara na anụ ahụ dị mma sitere na ndị ọrịa 246 (Nyocha 3a). Maka nkwado, ndị nyocha ahụ tụlekwara data 16S rRNA gene sequencing data sitere na ihe nlele tumor 42 ọzọ na-adabaghị na DNA nkịtị dị maka nyocha. Nke mbụ, ndị nyocha ahụ jiri oke nha nke ahịhịa dị n'etiti etuto ahụ dabara na anụ ahụ dị mma na eriri afọ. Clostridium perfringens abawanyela nke ukwuu na etuto ahụ ma e jiri ya tụnyere ihe nlele ahụike (Foto 3a-3d). Enweghị ọdịiche dị ịrịba ama na ụdị alfa dị iche iche (iche na ụbara nke ụdị dị n'otu nlele) n'etiti etuto ahụ na ihe nlele ahụike, a na-ahụkwa obere mbelata dị iche iche microbial na etuto ICR-elu metụtara etuto ICR-ala.
Iji chọpụta mkpakọrịta dị mkpa n'ụlọ ọgwụ n'etiti profaịlụ microbial na nsonaazụ ụlọ ọgwụ, ndị nyocha ahụ bu n'obi iji data sequencing 16S rRNA iji chọpụta njirimara microbiome na-ebu amụma nlanarị. Na AC-ICAM246, ndị nchọpụta ahụ mere ihe ngosi OS Cox regression nke ahọrọla njirimara 41 na ọnụọgụ na-abụghị efu (ejikọta ya na ihe ize ndụ dị iche iche nke ọnwụ), nke a na-akpọ MBR classifiers (Figure 3f).
N'ime otu ọzụzụ a (ICAM246), akara MBR dị ala (MBR<0, obere MBR) jikọtara ya na ihe ize ndụ dị ala nke ọnwụ (85%). Ndị ọrụ nyocha kwadoro njikọ dị n'etiti obere MBR (ihe ize ndụ) na OS ogologo oge n'ime ndị otu abụọ kwadoro onwe ha (ICAM42 na TCGA-COAD). (Nyocha 3) Ọmụmụ ihe ahụ gosipụtara njikọ siri ike n'etiti cocci endogastric na MBR, nke yiri ya na ụbụrụ na anụ ahụ dị mma.

Ọgụgụ 3. Microbiome na tumor na anụ ahụ dị mma na mmekọrịta ya na ICR na ndụ onye ọrịa.
Mmechi
Usoro multi-omics ejiri mee ihe n'ọmụmụ ihe a na-enyere aka ịchọpụta nke ọma na nyocha nke mbinye aka molekụla nke nzaghachi mgbochi na ọrịa cancer colorectal ma na-ekpughe mmekọrịta dị n'etiti microbiome na usoro ahụ ji alụso ọrịa ọgụ. Usoro TCR miri emi nke etuto na anụ ahụ dị mma kpughere na mmetụta prognostic nke ICR nwere ike ịbụ n'ihi ikike ya ijide ụbụrụ na-eme ka ọ dịkwuo mma yana ikekwe tumor antigen-kpọmkwem T cell clones.

Site n'inyocha ihe mejupụtara microbiome tumor site na iji usoro mkpụrụ ndụ 16S rRNA n'ụdị AC-ICAM, ndị otu ahụ chọpụtara mbinye aka microbiome ( akara ihe egwu MBR) nwere uru amụma siri ike. Ọ bụ ezie na mbinye aka a sitere na nlele tumor, enwere njikọ siri ike n'etiti colorectum ahụike na etuto MBR dị ize ndụ, na-atụ aro na mbinye aka a nwere ike weghara ihe mejupụtara eriri afọ microbiome nke ndị ọrịa. Site na ijikọ akara ICR na MBR, ọ ga-ekwe omume ịchọpụta na kwadoo nwa akwụkwọ biomarker multi-omic nke na-ebu amụma nlanarị na ndị ọrịa nwere ọrịa kansa eriri afọ. Ihe ndekọ data nke multi-omic nke ọmụmụ ahụ na-enye ihe enyemaka iji ghọta usoro ihe ọmụmụ ọrịa cancer eriri afọ nke ọma wee nyere aka chọpụta ụzọ ọgwụgwọ ahaziri iche.

Ntụaka:
Roelands, J., Kuppen, PJK, Ahmed, EI et al. Ọkpụkpụ agbakwunyere, mgbochi na microbiome atlas nke ọrịa kansa eriri afọ. Nat Med 29, 1273–1286 (2023).