Согласно новому исследованию, проведенному учеными из медицинского центра NYU Langone Health и его онкологического центра Perlmutter Cancer Center, специфический состав бактерий, обитающих в кишечнике человека, может предсказать вероятность рецидива меланомы после операции и иммунотерапии, которая помогает иммунным клеткам атаковать раковые клетки.
Предыдущие исследования показали, что у 25–40% пациентов с меланомой рак возвращается, несмотря на два стандартных подхода к лечению, однако прогнозирование того, у каких именно пациентов рак вернется, остается сложной задачей.
В исследовании, проведенном с участием 674 пациентов, включенных в глобальное клиническое исследование, было выявлено, что различия в количестве ключевых групп бактерий (таксонов) в кишечнике позволяют прогнозировать рецидив рака с точностью до 94% при новом подходе к анализу данных пациентов. Наиболее связанными с изменениями риска рецидива таксонами оказались Eubacterium, Ruminococcus, Firmicutes и Clostridium.
«В нашем исследовании впервые были выявлены типы кишечных бактерий, которые могут служить маркерами повышенного риска рецидива у этих конкретных пациентов, что поможет подобрать оптимальное лечение», — сказала старший автор исследования Джиён Ан, профессор кафедры общественного здравоохранения Медицинской школы имени Гроссмана Нью-Йоркского университета.
Текущие исследования сосредоточены на микробиоме кишечника — сообществе из триллионов бактерий, обитающих в пищеварительном тракте человека. Они обучают иммунную систему различать опасные бактерии, которые следует атаковать, от бактерий, помогающих человеку переваривать пищу, которые трогать не следует.
Предыдущие исследования показали, что изучаемые таксоны взаимодействуют с иммунными клетками (например, естественными клетками-киллерами, Т-клетками) таким образом, что это изменяет реакцию пациента на иммунотерапию. Такие бактерии также могут влиять на поступление сахара, который служит топливом для роста раковых клеток.
В новом исследовании был проведен анализ видов кишечной микрофлоры в рамках международного клинического исследования CheckMate 915. Исследователи проанализировали бактерии в образцах стула пациентов с меланомой, которым была проведена хирургическая операция по удалению опухолей.
Затем пациенты из пяти географических регионов (Северная Америка, Восточная Европа, Западная Европа, Австралия и др.) получали либо комбинацию иммунотерапии из двух препаратов, либо только один из них.
Исследовательская группа обнаружила, что микробиом кишечника является мощным предиктором рецидива меланомы, но с одной особенностью. Бактериальные маркеры, наиболее точно указывающие на риск рецидива, различались в зависимости от места проживания пациента.
Сначала исследователи сопоставили пациентов на основе общего сходства их кишечного микробиома независимо от места проживания, а затем смогли обнаружить бактериальные «отпечатки пальцев», которые точно предсказывают рецидив рака в каждом регионе. Считав последовательность или порядок строительных блоков ДНК во всех видах бактерий в кишечнике пациентов, исследователи составили список того, какие виды присутствовали, а какие отсутствовали при рецидиве меланомы.
Используя стандартный метод измерения сходства микробов, команда исследователей обнаружила, что сигнатура, полученная, например, от пациентов из Северной Америки, может точно предсказывать рецидив у пациентов из других частей мира, но только если у этих пациентов была схожая «микроскопическая сигнатура». Было установлено, что уровни этих маркеров позволяют предсказывать рецидив рака с точностью от 83% до 94% в зависимости от географического региона.
«Предыдущие исследования столкнулись с трудностями, поскольку состав кишечной микрофлоры, определяющий успех лечения, по-видимому, различается в зависимости от региона, — отметил Ан. — Наше исследование предлагает новый метод, позволяющий преодолеть этот барьер, показывая, что эти маркеры действительно применимы в более широком контексте, если учитывать микробиом человека».
Наконец, исследовательская группа также обнаружила, что микробиом кишечника оставался на удивление стабильным у пациентов в течение всего годичного курса иммунотерапии.
«Это означает, что однократный анализ микробиома, проведенный до начала лечения, может дать надежный прогноз риска для пациента», — сказал автор исследования Ричард Хейс.
Итоги исследования опубликованы в журнале Cell.
Изображение: графическая аннотация исследования. Источник: Cell.
