Nat Med | ඒකාබද්ධ ගෙඩියක් සිතියම්ගත කිරීම සඳහා බහු-ඕමික්ස් ප්‍රවේශයක්

Nat Med | මහා බඩවැලේ පිළිකාවේ ඒකාබද්ධ ගෙඩියක්, ප්‍රතිශක්තිකරණ සහ ක්ෂුද්‍රජීවී භූ දර්ශනය සිතියම්ගත කිරීම සඳහා බහු-ඕමික්ස් ප්‍රවේශයක් මඟින් ක්ෂුද්‍ර ජීවියා ප්‍රතිශක්තිකරණ පද්ධතිය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා හෙළි කරයි.
ප්‍රාථමික මහා බඩවැලේ පිළිකා සඳහා ජෛව සලකුණු මෑත වසරවලදී පුළුල් ලෙස අධ්‍යයනය කර ඇතත්, වර්තමාන සායනික මාර්ගෝපදේශ රඳා පවතින්නේ පිළිකා-වසා ගැටිති-මෙටාස්ටේස් වේදිකාගත කිරීම සහ DNA නොගැලපීම් අලුත්වැඩියා (MMR) දෝෂ හෝ මයික්‍රොසැටලයිට් අස්ථායීතාවය (MSI) (සම්මත ව්‍යාධි පරීක්ෂණ වලට අමතරව) හඳුනා ගැනීම මත පමණි. ) ප්රතිකාර නිර්දේශ තීරණය කිරීමට. පිළිකා ජෙනෝම් ඇට්ලස් (TCGA) මහා බඩවැලේ පිළිකා සහ රෝගියාගේ පැවැත්මේ ජාන ප්‍රකාශනය මත පදනම් වූ ප්‍රතිශක්තිකරණ ප්‍රතිචාර, ක්ෂුද්‍රජීවී පැතිකඩ සහ පිළිකා ස්ට්‍රෝමා අතර සම්බන්ධයක් නොමැති බව පර්යේෂකයන් විසින් සටහන් කර ඇත.

පර්යේෂණ ප්‍රගතියත් සමඟ, පිළිකා සෛලීය, ප්‍රතිශක්තිකරණ, ස්ට්‍රෝමාල් හෝ ක්ෂුද්‍රජීවී ස්වභාවය ඇතුළු ප්‍රාථමික මහා බඩවැලේ පිළිකාවේ ප්‍රමාණාත්මක ලක්ෂණ සායනික ප්‍රතිඵල සමඟ සැලකිය යුතු ලෙස සහසම්බන්ධ වන බව වාර්තා වී ඇත, නමුත් ඒවායේ අන්තර්ක්‍රියා රෝගීන්ගේ ප්‍රතිඵලවලට බලපාන ආකාරය පිළිබඳ සීමිත අවබෝධයක් තවමත් පවතී. .
ෆීනෝටයිපික් සංකීර්ණත්වය සහ ප්‍රතිඵලය අතර සම්බන්ධය විග්‍රහ කිරීම සඳහා කටාර්හි වෛද්‍ය පර්යේෂණ ආයතනයේ සිද්‍රා ආයතනයේ පර්යේෂකයන් කණ්ඩායමක් මෑතකදී ක්ෂුද්‍ර ජීවී ලක්ෂණ සහ ප්‍රතිශක්තිකරණ ප්‍රතික්‍ෂේප කිරීම ඒකාබද්ධ කිරීමෙන් හොඳ පැවැත්මක් ඇති රෝගීන් පිරිසක් හඳුනා ගන්නා ඒකාබද්ධ ලකුණු (mICRoScore) සංවර්ධනය කර වලංගු කරන ලදී. නියතයන් (ICR). කණ්ඩායම විසින් ප්‍රාථමික මහා බඩවැලේ පිළිකා ඇති රෝගීන් 348 දෙනෙකුගේ නැවුම් ශීත කළ සාම්පල පිළිබඳ පුළුල් ප්‍රවේණි විශ්ලේෂණයක් සිදු කරන ලද අතර, පිළිකා වල RNA අනුක්‍රමය සහ ගැළපෙන සෞඛ්‍ය සම්පන්න කොලරෙක්ටල් පටක, සම්පූර්ණ exome අනුක්‍රමය, ගැඹුරු T-සෛල ප්‍රතිග්‍රාහක සහ 16S බැක්ටීරියා rRNA ජාන අනුක්‍රමණය ඇතුළුව. ක්ෂුද්‍රජීවය තවදුරටත් සංලක්ෂිත කිරීම සඳහා ප්‍රවේණි අනුක්‍රමය. මෙම අධ්‍යයනය Nature Medicine හි ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද්දේ "An integrated tumor, Immune and microbiome atlas of colon cancer" ලෙසිනි.

Nature Medicine හි පළ වූ ලිපිය

AC-ICAM දළ විශ්ලේෂණය

පර්යේෂකයන් විසින් නැවුම් ශීත කළ පිළිකා සාම්පල විශ්ලේෂණය කිරීමට විකලාංග ප්‍රවේණි වේදිකාවක් සහ පද්ධතිමය ප්‍රතිකාරයකින් තොරව මහා බඩවැලේ පිළිකා පිළිබඳ හිස්ටොලොජිකල් රෝග විනිශ්චයක් ඇති රෝගීන්ගෙන් යාබද සෞඛ්‍ය සම්පන්න මහා බඩවැලේ පටක (ගැටිති-සාමාන්‍ය යුගල) විශ්ලේෂණය කළහ. සම්පූර්ණ-එක්සෝම් අනුක්‍රමය (WES), RNA-seq දත්ත තත්ත්ව පාලනය සහ ඇතුළත් කිරීමේ නිර්ණායක පිරික්සීම මත පදනම්ව, රෝගීන් 348 දෙනෙකුගේ ප්‍රවේණික දත්ත රඳවා තබා ගෙන වසර 4.6 ක මධ්‍ය පසු විපරමක් සමඟ පහළ විශ්ලේෂණ සඳහා භාවිතා කරන ලදී. පර්යේෂණ කණ්ඩායම මෙම සම්පත Sidra-LUMC AC-ICAM ලෙස නම් කරන ලදී: ප්‍රතිශක්තිකරණ-පිළිකා-ක්ෂුද්‍ර ජීවී අන්තර්ක්‍රියා සඳහා සිතියමක් සහ මාර්ගෝපදේශයක් (රූපය 1).

ICR භාවිතයෙන් අණුක වර්ගීකරණය

ප්‍රතික්‍ෂේප කිරීමේ ප්‍රතිශක්තිකරණ නියතය (ICR) ලෙස හඳුන්වනු ලබන අඛණ්ඩ පිළිකා ප්‍රතිශක්තිකරණ නිරීක්ෂණ සඳහා ප්‍රතිශක්තිකරණ ජානමය සලකුණු මොඩියුලර් කට්ටලයක් ග්‍රහණය කර ගනිමින් පර්යේෂණ කණ්ඩායම ICR ප්‍රශස්ත කරන ලද්දේ මෙලනෝමා, මුත්‍රාශයේ පිළිකා සහ ඇතුළු විවිධ පිළිකා වර්ග ආවරණය වන 20-ජාන පුවරුවකට ඝනීභවනය කිරීමෙනි. පියයුරු පිළිකා. ICR පියයුරු පිළිකා ඇතුළු විවිධ පිළිකා වර්ගවල ප්‍රතිශක්තිකරණ ප්‍රතිචාරය සමඟ ද සම්බන්ධ වී ඇත.

පළමුව, පර්යේෂකයන් විසින් AC-ICAM සමුහයේ ICR අත්සන වලංගු කරන ලදී, ICR ජාන මත පදනම් වූ සම-වර්ගීකරණ ප්‍රවේශයක් භාවිතා කරමින් සමූහය පොකුරු/ප්‍රතිශක්තිකරණ උප වර්ග තුනකට වර්ගීකරණය කළේය: ඉහළ ICR (උණුසුම් පිළිකා), මධ්‍යම ICR සහ අඩු ICR (සීතල පිළිකා) (රූපය 1b). පර්යේෂකයන් විසින් මහා බඩවැලේ පිළිකා පිළිබඳ පිටපත් කිරීම පදනම් කරගත් වර්ගීකරණයක් වන සම්මුති අණුක උප වර්ග (CMS) හා සම්බන්ධ ප්‍රතිශක්තිකරණ ප්‍රවණතාව සංලක්ෂිත කරන ලදී. CMS කාණ්ඩවලට CMS1/immune, CMS2/canonical, CMS3/metabolic සහ CMS4/mesenchymal ඇතුළත් විය. විශ්ලේෂණයෙන් පෙන්නුම් කළේ ICR ලකුණු සියලුම CMS උප වර්ගවල ඇතැම් පිළිකා සෛල මාර්ග සමඟ සෘණාත්මකව සහසම්බන්ධ වී ඇති අතර, ප්‍රතිශක්තිකරණ සහ ස්ට්‍රෝමාල් ආශ්‍රිත මාර්ග සමඟ ධනාත්මක සහසම්බන්ධතා නිරීක්ෂණය වූයේ CMS4 පිළිකා වල පමණි.

සියලුම CMS වලදී, ස්වභාවික ඝාතක (NK) සෛල සහ T සෛල උප කුලකවල බහුලත්වය ICR ඉහළ ප්‍රතිශක්තිකරණ උප වර්ගවල ඉහළම විය, අනෙකුත් ලියුකෝසයිට් උප කුලකවල වැඩි විචල්‍යතාවයක් ඇත (රූපය 1c).ICR ප්‍රතිශක්තිකරණ උප වර්ගවල විවිධ OS සහ PFS ඇත, ප්‍රගතිශීලී වැඩි වීමක් සමඟ. ICR හි පහළ සිට ඉහළට (රූපය 1d), මහා බඩවැලේ පිළිකාවේදී ICR හි පුරෝකථන භූමිකාව වලංගු කරයි.

රූපය 1. AC-ICAM අධ්‍යයන සැලසුම, ප්‍රතිශක්තිකරණ සම්බන්ධ ජාන අත්සන, ප්‍රතිශක්තිකරණ සහ අණුක උප වර්ග සහ පැවැත්ම.
ICR මගින් පිළිකාවලින් පොහොසත්, ක්ලෝනමය වශයෙන් විස්තාරණය කරන ලද T සෛල ග්‍රහණය කරයි
පිළිකා ප්‍රතිදේහජනක (10% ට අඩු) සඳහා විශේෂිත බව වාර්තා වී ඇත්තේ පිළිකා පටක වලට ඇතුල් වන T සෛල සුළුතරයක් පමණි. එබැවින්, අභ්‍යන්තර පිළිකා ටී සෛල බහුතරයක් බයිස්ටැන්ඩර් ටී සෛල (බයිස්ටැන්ඩර් ටී සෛල) ලෙස හැඳින්වේ. ඵලදායි TCRs සහිත සාම්ප්‍රදායික T සෛල සංඛ්‍යාව සමඟ ප්‍රබලම සහසම්බන්ධය ස්ට්‍රෝමාල් සෛල සහ ලියුකෝසයිට් උප ජනගහන (RNA-seq මගින් අනාවරණය කර ඇත) නිරීක්ෂණය කරන ලදී, එය T සෛල උප ජනගහනය තක්සේරු කිරීමට භාවිතා කළ හැක (රූපය 2a). ICR පොකුරු (සමස්ත සහ CMS වර්ගීකරණය) තුළ ICR-ඉහළ සහ CMS උප වර්ගවල CMS1/ප්‍රතිශක්තිකරණ කණ්ඩායම්වල (Figure 2c) ප්‍රතිශක්තිකරණ SEQ TCRs හි ඉහළම ක්ලෝනීකරණය නිරීක්ෂණය කරන ලදී. 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). පිළිකාවලට ප්‍රතිචාර දක්වන CD8+ මාර්කර් භාවිතයෙන් නිරීක්ෂණය කරන ලද සහසම්බන්ධතාවලට වඩා ImmunoSEQ TCR ක්ලෝනලිටි බොහෝ ICR ජාන සමඟ දැඩි ලෙස සම්බන්ධ වී ඇත (රූපය 2f සහ 2g). අවසාන වශයෙන්, ඉහත විශ්ලේෂණයෙන් ඇඟවෙන්නේ ICR අත්සන මගින් පිළිකාවලින් පොහොසත්, ක්ලෝනිකව විස්තාරණය කරන ලද T සෛල පැවතීම ග්‍රහණය කර ගන්නා අතර එහි පුරෝකථන ඇඟවුම් පැහැදිලි කළ හැකි බවයි.

රූපය 2. TCR මිනුම් සහ ප්රතිශක්තිකරණ සම්බන්ධ ජාන, ප්රතිශක්තිකරණ සහ අණුක උප වර්ග සමඟ සහසම්බන්ධය.
සෞඛ්ය සම්පන්න සහ මහා බඩවැලේ පිළිකා පටක වල ක්ෂුද්ර ජීවී සංයුතිය
පර්යේෂකයන් විසින් රෝගීන් 246 දෙනෙකුගෙන් ගැළපෙන ගෙඩියක් සහ නිරෝගී මහා බඩවැලේ පටක වලින් ලබාගත් DNA භාවිතා කරමින් 16S rRNA අනුක්‍රමණය සිදු කරන ලදී (රූපය 3a). වලංගු කිරීම සඳහා, පර්යේෂකයන් විසින් විශ්ලේෂණය සඳහා ලබා ගත හැකි සාමාන්‍ය DNA සමඟ නොගැලපෙන අතිරේක පිළිකා සාම්පල 42 කින් 16S rRNA ජාන අනුක්‍රමික දත්ත විශ්ලේෂණය කරන ලදී. පළමුව, පර්යේෂකයන් ගැළපෙන පිළිකා සහ නිරෝගී බඩවැලේ පටක අතර ශාකවල සාපේක්ෂ බහුලත්වය සංසන්දනය කළහ. ක්ලොස්ට්‍රිඩියම් පර්ෆ්‍රින්ජන් සෞඛ්‍ය සම්පන්න සාම්පලවලට සාපේක්ෂව පිළිකාවල සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි විය (රූපය 3a-3d). ගෙඩියක් සහ සෞඛ්‍ය සම්පන්න සාම්පල අතර ඇල්ෆා විවිධත්වයේ (එක් නියැදියක විවිධත්වය සහ විශේෂ බහුලත්වය) සැලකිය යුතු වෙනසක් නොතිබූ අතර ICR-අඩු පිළිකාවලට සාපේක්ෂව ක්ෂුද්‍රජීවී විවිධත්වයේ මධ්‍යස්ථ අඩුවීමක් ICR-ඉහළ පිළිකාවල නිරීක්ෂණය විය.
ක්ෂුද්‍රජීවී පැතිකඩ සහ සායනික ප්‍රතිඵල අතර සායනිකව අදාළ ආශ්‍ර හඳුනාගැනීම සඳහා, පැවැත්ම පුරෝකථනය කරන ක්ෂුද්‍ර ජීවී ලක්ෂණ හඳුනාගැනීම සඳහා 16S rRNA ජාන අනුක්‍රමික දත්ත භාවිතා කිරීමට පර්යේෂකයන්ගේ අරමුණ විය. AC-ICAM246 හි, පර්යේෂකයන් විසින් MBR වර්ගීකරණ ලෙස හඳුන්වන ශුන්‍ය නොවන සංගුණක (අවකල්‍ය මරණ අවදානම සමඟ සම්බන්ධිත) සහිත විශේෂාංග 41ක් තෝරා ගත් OS Cox ප්‍රතිගාමී ආකෘතියක් ධාවනය කරන ලදී (Figure 3f).
මෙම පුහුණු කණ්ඩායමෙහි (ICAM246), අඩු MBR ලකුණු (MBR<0, අඩු MBR) සැලකිය යුතු ලෙස අඩු මරණ අවදානමක් (85%) සමඟ සම්බන්ධ විය. පර්යේෂකයන් විසින් අඩු MBR (අවදානම්) සහ දිගු OS අතර සම්බන්ධය ස්වාධීනව වලංගු කරන ලද කණ්ඩායම් දෙකක (ICAM42 සහ TCGA-COAD) තහවුරු කරන ලදී. (රූපය 3) අධ්‍යයනයෙන් පෙන්නුම් කළේ එන්ඩොගාස්ට්‍රික් කොක්සි සහ MBR ලකුණු අතර ප්‍රබල සහසම්බන්ධයක් ඇති අතර ඒවා පිළිකා සහ සෞඛ්‍ය සම්පන්න මහා බඩවැලේ පටක වල සමාන වේ.

රූපය 3. පිළිකා සහ නිරෝගී පටක වල ක්ෂුද්‍රජීවය සහ ICR සහ රෝගියාගේ පැවැත්ම සමඟ ඇති සම්බන්ධය.
නිගමනය
මෙම අධ්‍යයනයේ භාවිතා කරන බහු-ඕමික්ස් ප්‍රවේශය මගින් මහා බඩවැලේ පිළිකාවේ ප්‍රතිශක්තිකරණ ප්‍රතිචාරයේ අණුක අත්සන හොඳින් හඳුනා ගැනීමට සහ විශ්ලේෂණය කිරීමට හැකි වන අතර ක්ෂුද්‍ර ජීවියා සහ ප්‍රතිශක්තිකරණ පද්ධතිය අතර අන්තර්ක්‍රියා හෙළි කරයි. පිළිකා සහ සෞඛ්‍ය සම්පන්න පටක වල ගැඹුරු TCR අනුක්‍රමණයෙන් හෙළි වූයේ ICR හි පුරෝකථන බලපෑම ගෙඩියකින් පොහොසත් සහ සමහර විට පිළිකා ප්‍රතිදේහජනක-විශේෂිත T සෛල ක්ලෝන ග්‍රහණය කර ගැනීමේ හැකියාව නිසා විය හැකි බවයි.

AC-ICAM සාම්පලවල 16S rRNA ජාන අනුක්‍රමය භාවිතයෙන් පිළිකා ක්ෂුද්‍ර ජීවී සංයුතිය විශ්ලේෂණය කිරීමෙන්, කණ්ඩායම ප්‍රබල අනාවැකි අගයක් සහිත ක්ෂුද්‍ර ජීවී අත්සනක් (MBR අවදානම් ලකුණු) හඳුනා ගන්නා ලදී. මෙම අත්සන පිළිකා සාම්පල වලින් ලබා ගත්තද, සෞඛ්‍ය සම්පන්න කොලරෙක්ටම් සහ පිළිකා MBR අවදානම් ලකුණු අතර ශක්තිමත් සහසම්බන්ධයක් පැවති අතර, මෙම අත්සන මගින් රෝගීන්ගේ බඩවැල් ක්ෂුද්‍ර ජීවී සංයුතිය ග්‍රහණය කර ගත හැකි බව යෝජනා කරයි. ICR සහ MBR ලකුණු ඒකාබද්ධ කිරීමෙන්, බඩවැලේ පිළිකා ඇති රෝගීන්ගේ පැවැත්ම පුරෝකථනය කරන බහු-ඕමික් ශිෂ්‍ය ජෛව සලකුණු හඳුනා ගැනීමට සහ වලංගු කිරීමට හැකි විය. අධ්‍යයනයේ බහු-ඕමික් දත්ත කට්ටලය මහා බඩවැලේ පිළිකා ජීව විද්‍යාව වඩා හොඳින් අවබෝධ කර ගැනීමට සහ පුද්ගලාරෝපිත චිකිත්සක ප්‍රවේශයන් සොයා ගැනීමට උපකාර කිරීමට සම්පතක් සපයයි.

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