Дополнительные сведения о связи микробиома с колоректальным раком

Согласно двум исследованиям, представленным на конференции по раку NCRI 2019, некоторые бактерии в микробиоме связаны с повышенным риском колоректального рака, возможно, из-за повышения пролиферации и миграции клеток, особенно в злокачественные ткани.

Ученые из Университета Бристоля, Кейтлин Вейд и ее коллеги, проанализировали данные о почти 4 000 человек, принимавших участие в исследованиях по микробиому, и 120 000 человек из исследования колоректального рака.

Используя рандомизацию Менделя, они провели полногеномный поиск ассоциаций (GWAS), обнаружив, что люди с определенными бактериями группы Bacteroidales имеют повышенный риск развития колоректального рака.

Эти результаты подтвердили предыдущие исследования, которые показали, что бактерии Bacteroidales в больших количествах часто присутствуют у людей с раком кишечника, по сравнению с людьми без заболевания.

Профессор Ян Томлисон, член научного комитета конференции NCRI прокомментировал: «Это одно из первых исследований, использующих рандомизацию Менделя, чтобы понять причины предполагаемой и правдоподобной, но в значительной степени недоказанной связи, между микробиомом и раком кишечника».

Он также отметил, что пока раком приписывать причинно-следственную связь полученным результатам, аналогичные, более крупные, исследования могут значительно улучшить наше понимание того, как развивается рак кишечника.

В другом испытании Джеймс Робсон, аспирант Центра исследований биологических наук Университета Западной Англии, со своими коллегами рассмотрели влияние нескольких видов бактерий, связанных с раком, на доброкачественные и злокачественные клеточные линии. Они продемонстрировали, что хотя большинство из этих бактерий усиливало пролиферацию клеток, хотя и не идентифицированные Кейтлин Вейд, значительно повышали клеточную миграцию в злокачественных клетках, потенциально способствуя метастазированию.

В первом исследовании Кейтлин и ее коллеги использовали рандомизацию Менделя – методику, которая преодолевает ограничения наблюдательных исследований, используя вариации в геноме человека в качестве посредников для воздействия на переменную.

Они использовали данные проекта Фламандская кишечная флора», набор данных по секвенированию и генотипированию рибосомальной РНК 16S у 2223 человек, а также когорты немецких FoCus (n = 950) и PopGen (n = 717).

Затем они провели GWAS для изучения вклада генома человека в вариации кишечного микробиома, из которого было идентифицировано 1018 независимых генетических ассоциаций с 114 микробными признаками.

Тринадцать ассоциаций SNP-MT достигли уровня значимости для всего генома, и они были использованы для определения влияния микробиома на колоректальный рак в трех исходных когортах, а также у 120,328 человек из Консорциума по генетике и эпидемиологии колоректального рака.

Результаты показали, что классифицированная бактерия в семействе Bacteroidales с частотой аллелей в европейской популяции 0,04 была связана с повышенным риском развития колоректального рака при соотношении шансов 1,08 (р = 0,02).

Ученые отметили: «Нам нужно классифицировать точные виды или штаммы бактерий в группе Bacteroidales, и проделать большую работу, чтобы понять, как и почему генетические вариации человека могут изменять кишечный микробиом. Даже если эти результаты показывают, что эти бактерии могут вызывать рак кишечника, мы не знаем, может ли попытка изменить их в целях снижения риска рака кишечника иметь другие, непредвиденные последствия для других аспектов здоровья».

Во втором исследовании Джеймс Робсон и его коллеги исследовали влияние кишечных бактерий, связанных с колоректальным раком, на поведение клеток путем совместного культивирования доброкачественных клеток колоректальной аденомы RG / C2 и клеточных линий карциномы HCT116 с различными видами бактерий.

Он объяснил, что проблема с пониманием взаимосвязи между микробиомом и колоректальным раком заключается в том, что неясно, на каком моменте процесса развития и прогрессирования опухоли бактерии оказывают свое влияние.

«Возможно, некоторые пациенты, у которых был диагностирован рак кишечника, уже имели опухоль в течение 20, 30, 40 лет» - сообщили ученые.

Их эксперименты показали, что все изученные ими виды бактерий прикрепляются к опухолевым клеткам и, как правило, интернализуются.

Однако Bacteroides fragilis и Enterococcus ibercalis более легко прикрепляются к RG/C2, чем клетки HCT116, в то время как Fucobacterium nucleatum значительно чаще усваивается клетками HCT116.

Робсон сказал, что как для доброкачественных, так и для злокачественных клеток контакт с бактериями вызвал «массовую стимуляцию роста опухолевых клеток», хотя эффект был более выражен в злокачественных клетках, поскольку они быстрее растут по своей природе.

Исследователи обнаружили, что совместное культивирование с бактериями не влияло на доброкачественные клетки. Тем не менее, Escherichia coli Nissle и F. nucleatum  значительно увеличивали миграцию клеток в линию злокачественных клеток.

Результаты показывают, что все изученные в исследовании виды бактерий влияют на прогрессирование, по крайней мере, с точки зрения увеличения роста клеток, а эти два вида «увеличивают миграцию на поздней стадии».

Следовательно, бактерии «оказывают разные эффекты на разных стадиях, но, тем не менее, способствуют прогрессированию опухоли».

Источник: https://www.medscape.com/viewarticle/920878