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Nat Med | O se auala e tele-omics i le fa'afanua o le tumo tu'ufa'atasi, puipuiga ma le laufanua o siama o le kanesa o le colorectal e fa'aalia ai le fegalegaleaiga o le microbiome ma le puipuiga o le tino
E ui ina ua suʻesuʻeina ma le faʻaeteete ia biomarkers mo le kanesa o le colon muamua i tausaga talu ai nei, o taiala faafomaʻi o loʻo iai nei e faʻalagolago lava i le faʻatulagaina o le tumor-lymph node-metastasis ma le iloa o faʻaletonu o le DNA mismatch repair (MMR) poʻo le microsatellite instability (MSI) (e faʻaopoopo i suʻega masani o le pathology) e fuafua ai fautuaga mo togafitiga. Ua matauina e le au suʻesuʻe le leai o se fesootaʻiga i le va o tali puipuia e faʻavae i luga o le faʻaalia o kene, faʻamatalaga o microbial, ma le stroma o le tumor i le vaega o le kanesa colorectal o le Cancer Genome Atlas (TCGA) ma le ola o le maʻi.
A o faagasolo pea suʻesuʻega, o uiga faʻapitoa o le kanesa o le colorectal muamua, e aofia ai le kanesa cellular, immune, stromal, poʻo le natura microbial o le kanesa, ua lipotia mai e fesoʻotaʻi tele ma taunuʻuga faafomaʻi, ae o loʻo i ai pea se malamalamaga itiiti i le auala e aʻafia ai e a latou fegalegaleaiga ia taunuʻuga o gasegase.
Ina ia su'esu'eina le sootaga i le va o le faigata o le phenotypic ma le i'uga, o se 'au su'esu'e mai le Sidra Institute of Medical Research i Qatar na fa'ato'ā atia'e ma fa'amaonia talu ai nei se togi tu'ufa'atasi (mICRoScore) e fa'ailoa ai se vaega o gasegase e lelei le fua faatatau o le ola e ala i le tu'ufa'atasia o uiga o microbiome ma le immune rejection constants (ICR). Na fa'atinoina e le 'au se su'esu'ega atoatoa o genomic o fa'ata'ita'iga fou fa'a'aisa mai le 348 gasegase e maua i le kanesa colorectal muamua, e aofia ai le fa'asologa o le RNA o tumo ma le a'ano colorectal maloloina ua fetaui, fa'asologa atoa o le exome, deep T-cell receptor ma le 16S bacterial rRNA gene sequencing, fa'aopoopo i le fa'asologa atoa o le genome o le tumo e fa'ailoa atili ai le microbiome. Na lolomiina le su'esu'ega i le Nature Medicine o le "An integrated tumor, immune and microbiome atlas of colon cancer".
Tusitusiga na lomia i le Nature Medicine
Aotelega o le AC-ICAM
Na fa'aaogā e le au su'esu'e se fa'avae genomic orthogonal e iloilo ai fa'ata'ita'iga fou o le tumo ua fa'a'aisa ma fa'afetaui ai a'ano maloloina o le kolone (tumo-masani paga) mai gasegase ua maua i le kanesa o le kolone e aunoa ma se togafitiga fa'apitoa. E fa'avae i luga o le fa'asologa o le exome atoa (WES), le pulea lelei o fa'amaumauga RNA-seq, ma le su'esu'eina o ta'iala o le aofia ai, o fa'amaumauga genomic mai gasegase e 348 na taofia ma fa'aaogā mo le su'esu'ega i lalo ma le averesi o le 4.6 tausaga. Na faaigoa e le 'au su'esu'e lenei punaoa Sidra-LUMC AC-ICAM: O se fa'afanua ma se ta'iala i fegalegaleaiga o le puipuiga o le tino-kanser-microbiome (Ata 1).
Fa'avasegaga molecular e fa'aaoga ai le ICR
I le pu'eina o se seti fa'asolosolo o fa'ailoga kenera o le puipuiga o le tino mo le su'esu'eina pea o le puipuiga o le tino mai le kanesa, ua ta'ua o le immune constant of rejection (ICR), na fa'aleleia atili ai e le 'au su'esu'e le ICR e ala i le fa'apu'upu'uina i totonu o se vaega e 20-kenera e aofia ai ituaiga kanesa eseese, e aofia ai le melanoma, kanesa o le tagāmimi, ma le kanesa o le susu. Ua feso'ota'i fo'i le ICR ma le tali atu i le immunotherapy i le tele o ituaiga kanesa, e aofia ai le kanesa o le susu.
Muamua, na faʻamaonia e le au suʻesuʻe le faʻailoga ICR o le vaega AC-ICAM, e faʻaaoga ai se auala faʻavasega faʻatasi e faʻavae i luga o le kenera ICR e faʻavasega ai le vaega i ni vaega se tolu/ituaiga puipuia: ICR maualuga (tumor vevela), ICR feololo ma le ICR maualalo (tumor malulu) (Ata 1b). Na faʻamatalaina e le au suʻesuʻe le uiga puipuia e fesoʻotaʻi ma le consensus molecular subtypes (CMS), o se faʻavasegaga faʻavae i luga o le transcriptome o le kanesa o le colon. O vaega CMS e aofia ai le CMS1/immune, CMS2/canonical, CMS3/metabolic ma le CMS4/mesenchymal. Na faʻaalia e le auʻiliʻiliga o togi ICR e le lelei le fesoʻotaʻiga ma nisi o auala o sela kanesa i ituaiga uma o le CMS, ma o fesoʻotaʻiga lelei ma auala e taofia ai le puipuiga o le tino ma auala e fesoʻotaʻi ma le stromal na matauina naʻo tumo o le CMS4.
I CMS uma, o le tele o sela natural killer (NK) ma vaega o sela T sa sili ona maualuga i vaega o le puipuiga o le tino e maualuga le ICR, faatasi ai ma le tele o eseesega i isi vaega o leukocyte (Ata 1c). O vaega o le puipuiga o le tino o le ICR sa eseese le OS ma le PFS, faatasi ai ma le faateleina faasolosolo o le ICR mai le maualalo i le maualuga (Ata 1d), ma faamaonia ai le matafaioi o le ICR i le kanesa o le colorectal.
Ata 1. Fuafuaga o le suʻesuʻega a le AC-ICAM, faʻailoga o kene e fesoʻotaʻi ma le puipuiga o le tino, ituaiga o puipuiga o le tino ma molecular ma le ola pea.
E pu'eina e le ICR ia sela T ua fa'ateleina i le tumo, ua fa'ateleina fa'a-clonally
E na'o se vaega itiiti o sela T o lo'o ulufale atu i totonu o le tumo ua lipotia mai e patino mo antigens o le tumo (e itiiti ifo i le 10%). O le mea lea, o le tele o sela T i totonu o le tumo e ta'ua o sela T bystander (sela T bystander). O le fesoota'iga sili ona malosi ma le aofa'i o sela T masani ma TCR gaosia na matauina i totonu o vaega o sela stromal ma leukocyte (na iloa e le RNA-seq), lea e mafai ona fa'aaoga e fa'atatau ai vaega o sela T (Ata 2a). I totonu o vaega o le ICR (aotelega ma le fa'avasegaga CMS), o le clonality aupito maualuga o TCRs immune SEQ na matauina i vaega o le ICR-high ma le CMS subtype CMS1/immune (Ata 2c), fa'atasi ai ma le vaega aupito maualuga o tumo ICR-high. I le fa'aaogaina o le transcriptome atoa (18,270 genes), e ono genes ICR (IFNG, STAT1, IRF1, CCL5, GZMA, ma le CXCL10) o lo'o i totonu o genes e sefulu pito i luga e feso'ota'i lelei ma le TCR immune SEQ clonality (Ata 2d). O le ImmunoSEQ TCR clonality e sili atu ona malosi le fesootaʻiga ma le tele o ICR genes nai lo fesoʻotaʻiga na matauina e faʻaaogaina ai faʻailoga CD8+ e tali atu i le tumo (Ata 2f ma le 2g). I le faʻaiʻuga, o le auʻiliʻiliga o loʻo i luga o loʻo fautua mai ai o le saini ICR e puʻeina ai le i ai o sela T ua faʻateleina i le tumo, ma e ono faʻamatalaina ai ona aʻafiaga i le lumanaʻi.
Ata 2. Fua fa'atatau o le TCR ma le fesoota'iga ma genes e feso'ota'i ma le puipuiga o le tino, puipuiga o le tino ma ituaiga molecular.
Fa'atulagaga o le microbiome i totonu o a'ano maloloina ma le kanesa o le colon
Na faia e le au suʻesuʻe le faʻasologa o le 16S rRNA e faʻaaoga ai le DNA na maua mai le tumo tutusa ma le aano maloloina o le kolone mai le 246 gasegase (Ata 3a). Mo le faʻamaoniga, na faʻaopoopoina e le au suʻesuʻe le suʻesuʻeina o faʻamaumauga o le faʻasologa o kenera 16S rRNA mai faʻataʻitaʻiga o le tumo faʻaopoopo e 42 e leʻi tutusa le DNA masani e avanoa mo le suʻesuʻeina. Muamua, na faʻatusatusa e le au suʻesuʻe le tele o flora i le va o tumo tutusa ma aano maloloina o le kolone. Na matua faʻateleina le Clostridium perfringens i tumo pe a faʻatusatusa i faʻataʻitaʻiga maloloina (Ata 3a-3d). E leai se eseesega tele i le alpha diversity (eseesega ma le tele o ituaiga i se faʻataʻitaʻiga e tasi) i le va o le tumo ma faʻataʻitaʻiga maloloina, ma o se faʻaitiitiga laʻititi i le eseesega o siama na matauina i tumo e maualuga le ICR pe a faʻatusatusa i tumo e maualalo le ICR.
Ina ia iloa ai ni sootaga talafeagai i le va o talaaga o siama ma taunuuga faafomaʻi, sa taumafai le au suʻesuʻe e faʻaaoga faʻamaumauga o le 16S rRNA gene sequencing e faʻailoa ai foliga o siama e vavalo ai le ola. I le AC-ICAM246, na faʻatautaia ai e le au suʻesuʻe se faʻataʻitaʻiga o le OS Cox regression lea na filifilia ai foliga e 41 ma ni coefficients e le o sero (e fesoʻotaʻi ma le lamatiaga o le oti eseese), e taʻua o le MBR classifiers (Ata 3f).
I lenei vaega o aʻoaʻoga (ICAM246), o le maualalo o le togi MBR (MBR<0, maualalo le MBR) sa fesoʻotaʻi ma le maualalo tele o le lamatiaga o le oti (85%). Na faʻamaonia e le au suʻesuʻe le fesootaʻiga i le va o le maualalo o le MBR (lamatiaga) ma le umi o le OS i ni vaega se lua ua faʻamaonia tutoʻatasi (ICAM42 ma le TCGA-COAD). (Ata 3) O le suʻesuʻega na faʻaalia ai se fesootaʻiga malosi i le va o le endogastric cocci ma togi MBR, ia e tutusa i le tumo ma le aano maloloina o le kolone.
Ata 3. Microbiome i le tumo ma aano maloloina ma le sootaga ma le ICR ma le ola o le ma'i.
Faaiuga
O le auala multi-omics e faʻaaogaina i lenei suʻesuʻega e mafai ai ona iloa ma auʻiliʻili maeʻaeʻa le faʻailoga molecular o le tali atu o le puipuiga o le tino i le kanesa o le colorectal ma faʻaalia ai le fegalegaleaiga i le va o le microbiome ma le puipuiga o le tino. O le faʻasologa loloto o le TCR o le tumo ma aano maloloina na faʻaalia ai o le aafiaga prognostic o le ICR atonu e mafua mai i lona gafatia e puʻeina ai sela T e faʻamauoa i le tumo ma atonu o le tumo antigen-specific.
I le iloiloina o le tuufaatasiga o siama o le tumo e faaaoga ai le 16S rRNA gene sequencing i faataitaiga AC-ICAM, na faailoa mai ai e le au se faailoga o le siama o le tumo (MBR risk score) ma se taua malosi o le prognostic. E ui o lenei faailoga na maua mai faataitaiga o le tumo, ae sa i ai se fesootaiga malosi i le va o le colorectum maloloina ma le togi o le lamatiaga o le MBR o le tumo, ma fautua mai ai o lenei faailoga atonu e pu'eina le tuufaatasiga o siama o le manava o gasegase. I le tuufaatasia o togi ICR ma MBR, sa mafai ai ona faailoa ma faamaonia se biomarker a le tamaititi aoga e tele-omic e valoia ai le ola o gasegase e maua i le kanesa o le kolone. O le faamaumauga o le tele-omic o le suesuega e maua ai se punaoa e malamalama atili ai i le biology o le kanesa o le kolone ma fesoasoani e maua ai ni auala faapitoa mo togafitiga.
Taimi na lafoina ai: Iuni-15-2023
Fa'atulagaga fa'alilolilo