Растущий объем фактических данных указывает на то, что микробиомы играют важную роль в здоровье и болезнях. Хотя раковые заболевания считаются генетическими по происхождению, исследования показывают, что микробные ассоциации играют важную роль в микросреде опухолей, а также в распространении и распространении раковых заболеваний. Однако молекулярные механизмы микробиоты в модуляции микроокружения опухоли и их роль в чувствительности к иммунотерапии или другим методам лечения рака остаются неясными.
Разработка анализа на основе последовательности и вычислительных инструментов в сочетании с традиционными методами проточной цитометрии и микроскопии предоставила возможность изучить взаимодействие микроорганизмов с клетками-хозяевами при различных типах рака. Galeano Niño et al. для решения этих аспектов использовались секвенирование одноклеточных рибонуклеиновых кислот (scRNA-seq), массовое секвенирование и технология пространственной визуализации.
Основные результаты
Исследование Галеано Ниньо и др. обнаружено, что микробиомы распределены в определенных клеточных компартментах, что может быть связано с различными ролями в онкогенезе. Их анализ последовательностей 16S РНК образцов тканей, полученных от 11 пациентов с колоректальным раком, показал, что опухоли имеют различные ассоциации с микроорганизмами, а рак толстой кишки имеет признанную связь с Fusobacterium nucleatum.
Этот метод успешно идентифицировал бактериальные транскрипты в 46% и 28% случаев колоректального рака и плоскоклеточного рака полости рта соответственно. Эти результаты показали неслучайную ассоциацию микробиоты внутри ниш в опухолях.
Бактерии в иммунных компартментах были обнаружены в микро-нишах с высокой иммуносупрессией с низким уровнем Т-клеток и зрелых миелоидных клеток. Это позволяет предположить, что области опухоли, содержащие бактерии, подавляют рекрутирование и функцию Т-клеток и рекрутируют миелоидные популяции.
Технология INVADEseq также может быть использована для сравнения транскриптомов одного и того же типа раковых клеток с бактериями и без них. Результаты показали, что клетки с микробами имели более высокую экспрессию сигнальных путей, связанных с метастазированием, репарацией дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), инвазией раковых клеток и состоянием покоя.
Выводы
В целом, результаты исследования Галеано Ниньо и др. показано, что опухоли содержат специфические микробные иммуносупрессивные ниши, которые рекрутируют миелоидные клетки и снижают функцию Т-клеток. Полученные данные также в целом указывают на то, что микробиомы могут играть различную роль на протяжении всего опухолевого процесса. Кроме того, микробные ниши, связанные с рекрутингом миелоидных клеток, могут быть потенциальными терапевтическими мишенями для лечения рака.