නැට් මෙඩ් | ඒකාබද්ධ පිළිකාව සිතියම්ගත කිරීම සඳහා බහු-ඔමික්ස් ප්‍රවේශයක්

නැට් මෙඩ් | මහා අන්ත්‍ර පිළිකාවේ ඒකාබද්ධ පිළිකාව, ප්‍රතිශක්තිකරණ සහ ක්ෂුද්‍රජීවී භූ දර්ශනය සිතියම්ගත කිරීම සඳහා බහු-ඔමික්ස් ප්‍රවේශයක් මගින් ප්‍රතිශක්තිකරණ පද්ධතිය සමඟ ක්ෂුද්‍රජීවයේ අන්තර්ක්‍රියාව හෙළි වේ.
ප්‍රාථමික මහා අන්ත්‍ර පිළිකා සඳහා ජෛව සලකුණු මෑත වසරවලදී පුළුල් ලෙස අධ්‍යයනය කර ඇතත්, වත්මන් සායනික මාර්ගෝපදේශ රඳා පවතින්නේ ප්‍රතිකාර නිර්දේශ තීරණය කිරීම සඳහා පිළිකා-වසා ගැටිති-මෙටාස්ටැසිස් අදියර සහ DNA නොගැලපීම අලුත්වැඩියා කිරීමේ (MMR) දෝෂ හෝ ක්ෂුද්‍ර චන්ද්‍රිකා අස්ථාවරත්වය (MSI) හඳුනා ගැනීම (සම්මත ව්‍යාධි විද්‍යා පරීක්ෂණයට අමතරව) මත පමණි. පිළිකා ජෙනෝම් ඇට්ලස් (TCGA) මහා අන්ත්‍ර පිළිකා සමූහයේ සහ රෝගියාගේ පැවැත්මේ ජාන ප්‍රකාශනය මත පදනම් වූ ප්‍රතිශක්තිකරණ ප්‍රතිචාර, ක්ෂුද්‍රජීවී පැතිකඩ සහ පිළිකා ස්ට්‍රෝමා අතර සම්බන්ධතාවයක් නොමැති බව පර්යේෂකයන් සටහන් කර ඇත.

පර්යේෂණ ප්‍රගතියත් සමඟ, ප්‍රාථමික මහා බඩවැලේ පිළිකාවේ ප්‍රමාණාත්මක ලක්ෂණ, පිළිකා සෛලීය, ප්‍රතිශක්තිකරණ, ස්ට්‍රෝමල් හෝ ක්ෂුද්‍රජීවී ස්වභාවය ඇතුළුව, සායනික ප්‍රතිඵල සමඟ සැලකිය යුතු ලෙස සහසම්බන්ධ වන බව වාර්තා වී ඇත, නමුත් ඒවායේ අන්තර්ක්‍රියා රෝගියාගේ ප්‍රතිඵලවලට බලපාන ආකාරය පිළිබඳ අවබෝධය තවමත් සීමිතය.
ෆීනෝටයිපික් සංකීර්ණතාව සහ ප්‍රතිඵලය අතර සම්බන්ධතාවය විග්‍රහ කිරීම සඳහා, කටාර්හි සිද්‍රා වෛද්‍ය පර්යේෂණ ආයතනයේ පර්යේෂකයන් කණ්ඩායමක් මෑතකදී ක්ෂුද්‍ර ජීවී ලක්ෂණ සහ ප්‍රතිශක්තිකරණ ප්‍රතික්ෂේප කිරීමේ නියතයන් (ICR) ඒකාබද්ධ කිරීමෙන් හොඳ පැවැත්මක් ඇති රෝගීන් කණ්ඩායමක් හඳුනා ගන්නා ඒකාබද්ධ ලකුණු (mICRoScore) සංවර්ධනය කර වලංගු කරන ලදී. ප්‍රාථමික කොලරෙක්ටල් පිළිකා ඇති රෝගීන් 348 දෙනෙකුගෙන් නැවුම් ශීත කළ සාම්පලවල පුළුල් ජානමය විශ්ලේෂණයක් කණ්ඩායම විසින් සිදු කරන ලද අතර, පිළිකා වල RNA අනුක්‍රමණය සහ නිරෝගී කොලරෙක්ටල් පටක, සම්පූර්ණ එක්සෝම් අනුක්‍රමණය, ගැඹුරු T-සෛල ප්‍රතිග්‍රාහක සහ 16S බැක්ටීරියා rRNA ජාන අනුක්‍රමණය, ක්ෂුද්‍ර ජීවී තවදුරටත් සංලක්ෂිත කිරීම සඳහා සම්පූර්ණ පිළිකා ජෙනෝම අනුක්‍රමණය මගින් අතිරේක කරන ලදී. මෙම අධ්‍යයනය Nature Medicine හි "බඩවැල් පිළිකාවේ ඒකාබද්ධ ගෙඩියක්, ප්‍රතිශක්තිකරණ සහ ක්ෂුද්‍ර ජීවී සිතියමක්" ලෙස ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදී.

Nature Medicine හි ප්‍රකාශිත ලිපිය

AC-ICAM දළ විශ්ලේෂණය

පද්ධතිමය චිකිත්සාවකින් තොරව මහා බඩවැලේ පිළිකා පිළිබඳ හිස්ටොලොජික් රෝග විනිශ්චයක් ඇති රෝගීන්ගෙන් නැවුම් ශීත කළ පිළිකා සාම්පල සහ යාබද නිරෝගී මහා බඩවැලේ පටක (ගැටිති-සාමාන්‍ය යුගල) විශ්ලේෂණය කිරීම සඳහා පර්යේෂකයන් විකලාංග ජෙනෝමික් වේදිකාවක් භාවිතා කළහ. සම්පූර්ණ-එක්සෝම් අනුක්‍රමණය (WES), RNA-seq දත්ත තත්ත්ව පාලනය සහ ඇතුළත් කිරීමේ නිර්ණායක පරීක්ෂාව මත පදනම්ව, රෝගීන් 348 දෙනෙකුගෙන් ජෙනෝමික් දත්ත රඳවා තබා ගෙන වසර 4.6 ක මධ්‍ය පසු විපරමක් සමඟ පහළට විශ්ලේෂණය සඳහා භාවිතා කරන ලදී. පර්යේෂණ කණ්ඩායම මෙම සම්පත Sidra-LUMC AC-ICAM: ප්‍රතිශක්තිකරණ-පිළිකා-ක්ෂුද්‍ර ජීවී අන්තර්ක්‍රියා සඳහා සිතියමක් සහ මාර්ගෝපදේශයක් (රූපය 1) ලෙස නම් කරන ලදී.

ICR භාවිතයෙන් අණුක වර්ගීකරණය

අඛණ්ඩ පිළිකා ප්‍රතිශක්තිකරණ නිරීක්ෂණ සඳහා ප්‍රතිශක්තිකරණ ජාන සලකුණු මොඩියුලර් කට්ටලයක් ග්‍රහණය කර ගනිමින්, ප්‍රතික්ෂේප කිරීමේ ප්‍රතිශක්තිකරණ නියතය (ICR) ලෙස හඳුන්වන පර්යේෂණ කණ්ඩායම, මෙලනෝමා, මුත්‍රාශ පිළිකා සහ පියයුරු පිළිකා ඇතුළු විවිධ පිළිකා වර්ග ආවරණය වන පරිදි ජාන 20 ක පුවරුවකට ඝනීභවනය කිරීමෙන් ICR ප්‍රශස්ත කළේය. පියයුරු පිළිකා ඇතුළු විවිධ පිළිකා වර්ගවල ප්‍රතිශක්තිකරණ ප්‍රතිචාරය සමඟ ICR ද සම්බන්ධ වී ඇත.

පළමුව, පර්යේෂකයන් AC-ICAM සමුහයේ ICR අත්සන වලංගු කරන ලදී, ICR ජාන පාදක සම-වර්ගීකරණ ප්‍රවේශයක් භාවිතා කරමින් සමුහය පොකුරු/ප්‍රතිශක්තිකරණ උප වර්ග තුනකට වර්ගීකරණය කරන ලදී: ඉහළ ICR (උණුසුම් පිළිකා), මධ්‍යම ICR සහ අඩු ICR (සීතල පිළිකා) (රූපය 1b). මහා බඩවැලේ පිළිකා වල පිටපත් කිරීමේ පාදක වර්ගීකරණයක් වන සම්මුති අණුක උප වර්ග (CMS) සමඟ සම්බන්ධ ප්‍රතිශක්තිකරණ ප්‍රවණතාව පර්යේෂකයන් විසින් සංලක්ෂිත කරන ලදී. CMS කාණ්ඩවලට CMS1/ප්‍රතිශක්තිකරණ, CMS2/කැනොනිකල්, CMS3/පරිවෘත්තීය සහ CMS4/මෙසෙන්චයිමල් ඇතුළත් විය. විශ්ලේෂණයෙන් පෙන්නුම් කළේ සියලුම CMS උප වර්ගවල ඇතැම් පිළිකා සෛල මාර්ග සමඟ ICR ලකුණු සෘණාත්මකව සහසම්බන්ධ වී ඇති බවත්, ප්‍රතිශක්ති මර්දන සහ ස්ට්‍රෝමල් ආශ්‍රිත මාර්ග සමඟ ධනාත්මක සහසම්බන්ධතා CMS4 පිළිකා තුළ පමණක් නිරීක්ෂණය වූ බවත්ය.

සියලුම CMS වල, ස්වභාවික ඝාතක (NK) සෛල සහ T සෛල උප කාණ්ඩවල බහුලත්වය ICR ඉහළ ප්‍රතිශක්තිකරණ උප කාණ්ඩවල ඉහළම මට්ටමක පැවති අතර, අනෙකුත් ලියුකෝසයිට් උප කාණ්ඩවල වැඩි විචල්‍යතාවයක් තිබුණි (රූපය 1c). ICR ප්‍රතිශක්තිකරණ උප කාණ්ඩවලට වෙනස් OS සහ PFS තිබුණි, ICR හි අඩු සිට ඉහළ දක්වා ප්‍රගතිශීලී වැඩිවීමක් සමඟ (රූපය 1d), මහා බඩවැලේ පිළිකා වල ICR හි පුරෝකථන භූමිකාව තහවුරු කරයි.

රූපය 1. AC-ICAM අධ්‍යයන සැලසුම, ප්‍රතිශක්තිකරණ ආශ්‍රිත ජාන අත්සන, ප්‍රතිශක්තිකරණ සහ අණුක උප වර්ග සහ පැවැත්ම.
ICR පිළිකාවෙන් පොහොසත්, ක්ලෝනමය වශයෙන් විස්තාරණය කරන ලද T සෛල ග්‍රහණය කරයි.
පිළිකා පටක තුළට ඇතුළු වන T සෛල සුළුතරයක් පමණක් පිළිකා ප්‍රතිදේහජනක සඳහා විශේෂිත බව වාර්තා වී ඇත (10% ට වඩා අඩු). එබැවින්, අභ්‍යන්තර-පිළිකා T සෛල බහුතරයක් බයිස්ටන්ඩර් T සෛල (බයිස්ටන්ඩර් T සෛල) ලෙස හැඳින්වේ. ඵලදායි TCR සහිත සාම්ප්‍රදායික T සෛල ගණන සමඟ ඇති ශක්තිමත්ම සහසම්බන්ධය ස්ට්‍රෝමල් සෛල සහ ලියුකෝසයිට් උප ජනගහනයේ (RNA-seq මගින් අනාවරණය කර ගන්නා ලද) නිරීක්ෂණය කරන ලද අතර එය T සෛල උප ජනගහනය ඇස්තමේන්තු කිරීමට භාවිතා කළ හැකිය (රූපය 2a). ICR පොකුරු (සමස්ත සහ CMS වර්ගීකරණය) තුළ, ප්‍රතිශක්තිකරණ SEQ TCR වල ඉහළම ක්ලෝනලිටිභාවය ICR-ඉහළ සහ CMS උප කාණ්ඩයේ CMS1/ප්‍රතිශක්තිකරණ කණ්ඩායම්වල (රූපය 2c) නිරීක්ෂණය කරන ලද අතර, ICR-ඉහළ පිළිකාවල ඉහළම අනුපාතයක් ඇත. සම්පූර්ණ පිටපත් කිරීම (ජාන 18,270) භාවිතා කරමින්, ICR ජාන හයක් (IFNG, STAT1, IRF1, CCL5, GZMA, සහ CXCL10) TCR ප්‍රතිශක්තිකරණ SEQ ක්ලෝනලිටි සමඟ ධනාත්මකව සම්බන්ධ වූ ඉහළම ජාන දහය අතර විය (රූපය 2d). පිළිකා-ප්‍රතිචාර දක්වන CD8+ සලකුණු භාවිතා කර නිරීක්ෂණය කරන ලද සහසම්බන්ධතා වලට වඩා ImmunoSEQ TCR ක්ලෝනලිටි බොහෝ ICR ජාන සමඟ වඩාත් ප්‍රබල ලෙස සහසම්බන්ධ විය (රූපය 2f සහ 2g). නිගමනයක් ලෙස, ඉහත විශ්ලේෂණයෙන් යෝජනා කරන්නේ ICR අත්සන පිළිකා-පොහොසත් වූ, ක්ලෝන ලෙස විස්තාරණය කරන ලද T සෛලවල පැවැත්ම ග්‍රහණය කර ගන්නා බවත් එහි පුරෝකථන ඇඟවුම් පැහැදිලි කළ හැකි බවත්ය.

රූපය 2. TCR මිනුම් සහ ප්‍රතිශක්තිකරණ ආශ්‍රිත ජාන, ප්‍රතිශක්තිකරණ සහ අණුක උප වර්ග සමඟ සහසම්බන්ධය.
නිරෝගී සහ මහා අන්ත්‍ර පිළිකා පටක වල ක්ෂුද්‍ර ජීවී සංයුතිය.
රෝගීන් 246 දෙනෙකුගෙන් ගැළපෙන පිළිකාවක් සහ නිරෝගී මහා අන්ත්‍ර පටක වලින් ලබාගත් DNA භාවිතා කරමින් පර්යේෂකයන් 16S rRNA අනුක්‍රමණය සිදු කළහ (රූපය 3a). වලංගු කිරීම සඳහා, විශ්ලේෂණය සඳහා ලබා ගත හැකි සාමාන්‍ය DNA නොගැලපෙන අතිරේක පිළිකා සාම්පල 42 කින් 16S rRNA ජාන අනුක්‍රමික දත්ත පර්යේෂකයන් අතිරේකව විශ්ලේෂණය කළහ. පළමුව, පර්යේෂකයන් ගැළපෙන පිළිකා සහ නිරෝගී මහා අන්ත්‍ර පටක අතර ශාකවල සාපේක්ෂ බහුලත්වය සංසන්දනය කළහ. නිරෝගී සාම්පල හා සසඳන විට පිළිකා වල ක්ලොස්ට්‍රිඩියම් පර්ෆ්‍රින්ජන්ස් සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි විය (රූපය 3a-3d). පිළිකා සහ සෞඛ්‍ය සම්පන්න සාම්පල අතර ඇල්ෆා විවිධත්වයේ (තනි සාම්පලයක විශේෂවල විවිධත්වය සහ බහුලත්වය) සැලකිය යුතු වෙනසක් නොතිබූ අතර, ICR-අඩු පිළිකාවලට සාපේක්ෂව ICR-ඉහළ පිළිකා වල ක්ෂුද්‍රජීවී විවිධත්වයේ මධ්‍යස්ථ අඩුවීමක් නිරීක්ෂණය විය.
ක්ෂුද්‍රජීවී පැතිකඩ සහ සායනික ප්‍රතිඵල අතර සායනිකව අදාළ සම්බන්ධතා හඳුනා ගැනීම සඳහා, පර්යේෂකයන් පැවැත්ම පුරෝකථනය කරන ක්ෂුද්‍රජීව ලක්ෂණ හඳුනා ගැනීම සඳහා 16S rRNA ජාන අනුක්‍රමික දත්ත භාවිතා කිරීමට ඉලක්ක කළහ. AC-ICAM246 හිදී, පර්යේෂකයන් MBR වර්ගීකරණ ලෙස හඳුන්වන ශුන්‍ය නොවන සංගුණක (අවකල්‍ය මරණ අවදානම සමඟ සම්බන්ධ) සහිත විශේෂාංග 41ක් තෝරාගත් OS Cox ප්‍රතිගාමී ආකෘතියක් ක්‍රියාත්මක කළහ (රූපය 3f).
මෙම පුහුණු කණ්ඩායම තුළ (ICAM246), අඩු MBR ලකුණු (MBR<0, අඩු MBR) මරණ අවදානම සැලකිය යුතු ලෙස අඩු (85%) සමඟ සම්බන්ධ විය. ස්වාධීනව වලංගු කණ්ඩායම් දෙකක (ICAM42 සහ TCGA-COAD) අඩු MBR (අවදානම) සහ දිගු OS අතර සම්බන්ධය පර්යේෂකයන් තහවුරු කළහ. (රූපය 3) අධ්‍යයනයෙන් එන්ඩොගාස්ට්‍රික් කොක්සි සහ MBR ලකුණු අතර ශක්තිමත් සහසම්බන්ධයක් පෙන්නුම් කළ අතර ඒවා පිළිකා සහ සෞඛ්‍ය සම්පන්න මහා බඩවැලේ පටක වල සමාන විය.

රූපය 3. පිළිකා සහ නිරෝගී පටක වල ක්ෂුද්‍රජීවකය සහ ICR සහ රෝගියාගේ පැවැත්ම සමඟ ඇති සම්බන්ධතාවය.
නිගමනය
මෙම අධ්‍යයනයේ භාවිතා කරන ලද බහු-ඔමික්ස් ප්‍රවේශය මඟින් මහා අන්ත්‍ර පිළිකාවේ ප්‍රතිශක්තිකරණ ප්‍රතිචාරයේ අණුක අත්සන හොඳින් හඳුනා ගැනීමට සහ විශ්ලේෂණය කිරීමට හැකි වන අතර ක්ෂුද්‍ර ජීවීමය සහ ප්‍රතිශක්තිකරණ පද්ධතිය අතර අන්තර්ක්‍රියා හෙළි කරයි. පිළිකා සහ නිරෝගී පටක වල ගැඹුරු TCR අනුපිළිවෙලින් හෙළි වූයේ ICR හි පුරෝකථන බලපෑම පිළිකා-පොහොසත් සහ සමහර විට පිළිකා ප්‍රතිදේහජනක-විශේෂිත T සෛල ක්ලෝන ග්‍රහණය කර ගැනීමේ හැකියාව නිසා විය හැකි බවයි.

AC-ICAM සාම්පලවල 16S rRNA ජාන අනුක්‍රමණය භාවිතා කරමින් පිළිකා ක්ෂුද්‍රජීව සංයුතිය විශ්ලේෂණය කිරීමෙන්, කණ්ඩායම ශක්තිමත් පුරෝකථන අගයක් සහිත ක්ෂුද්‍රජීව අත්සනක් (MBR අවදානම් ලකුණු) හඳුනා ගත්තේය. මෙම අත්සන පිළිකා සාම්පල වලින් ලබා ගත්තද, සෞඛ්‍ය සම්පන්න කොලරෙක්ටම් සහ පිළිකා MBR අවදානම් ලකුණු අතර ශක්තිමත් සහසම්බන්ධයක් තිබූ අතර, මෙම අත්සන රෝගීන්ගේ බඩවැල් ක්ෂුද්‍රජීව සංයුතිය ග්‍රහණය කර ගත හැකි බව යෝජනා කළේය. ICR සහ MBR ලකුණු ඒකාබද්ධ කිරීමෙන්, මහා බඩවැලේ පිළිකා ඇති රෝගීන්ගේ පැවැත්ම පුරෝකථනය කරන බහු-ඔමික් ශිෂ්‍ය ජෛව සලකුණු හඳුනා ගැනීමට සහ වලංගු කිරීමට හැකි විය. අධ්‍යයනයේ බහු-ඔමික් දත්ත කට්ටලය මහා බඩවැලේ පිළිකා ජීව විද්‍යාව වඩා හොඳින් අවබෝධ කර ගැනීමට සහ පුද්ගලාරෝපිත චිකිත්සක ප්‍රවේශයන් සොයා ගැනීමට උපකාරී වන සම්පතක් සපයයි.

යොමුව:
Roelands, J., Kuppen, PJK, Ahmed, EI et al. ඒකාබද්ධ ගෙඩියක්, මහා බඩවැලේ පිළිකා ප්රතිශක්තිකරණ සහ ක්ෂුද්ර ජීවී ඇටලස්. Nat Med 29, 1273-1286 (2023).