Første mycobiomatlas nogensinde beskriver sammenhænge mellem cancer og svampe

Et internationalt hold af videnskabsmænd, ledet af forskere ved University of California San Diego School of Medicine, har skabt det første pan-cancer mycobiom-atlas - en undersøgelse af 35 typer kræft og deres tilhørende svampe.

Resultaterne er offentliggjort den 29. september 2022 i tidsskriftet Cell .

Kræftceller og mikrober har en lang og vedvarende sammenhæng. Begge har udviklet sig sammen inden for den menneskelige krops økosystemer, ofte afhængige af de samme ressourcer. Konkurrence om disse ressourcer påvirker ofte replikationen og overlevelsen af ​​kræftceller, mikrober og den menneskelige vært.

Sammenhængen mellem kræft og individuelle mikrober er længe blevet undersøgt fra sag til sag, men meget nylig opmærksomhed fokuserer på hele det menneskelige mikrobiom, især i tarmen, som huser flere - og mere forskelligartede - samfund af bakterier, vira og svampe end noget andet sted andet i eller på menneskekroppen.

Men rollerne og indflydelsen af ​​kræftassocierede svampe forbliver stort set ustuderede og ukendte. Svampe er mere komplicerede organismer end vira og bakterier. De er eukaryoter - organismer med celler, der indeholder kerner. Deres celler ligner meget mere dyreceller end bakterier eller vira.

"Eksistensen af ​​svampe i de fleste kræftformer hos mennesker er både en overraskelse og forventeligt," siger Rob Knight, Ph.D., professor i afdelingerne for pædiatri ved UC San Diego School of Medicine og Bioengineering and Computer Science ved UC San Diego Jacobs School of Engineering, Wolfe Family Endowed Chair i mikrobiomforskning ved Rady Children's Hospital-San Diego og medstifter af Micronoma, en San Diego-baseret virksomhed, der udvikler mikrobielle biomarkører i blod og væv til at diagnosticere og behandle cancer.

"Det er overraskende, fordi vi ikke ved, hvordan svampe kan trænge ind i tumorer i hele kroppen. Men det forventes også, fordi det passer til mønsteret af sunde mikrobiomer i hele kroppen, inklusive tarmen, munden og huden, hvor bakterier og svampe interagerer som en del af et komplekst fællesskab."

Svampe fundet på den menneskelige krop findes i to hovedtyper:miljøsvampe, såsom gær og skimmelsvamp, der generelt ikke skader de fleste raske mennesker, og commensale svampe, som lever på eller inde i menneskekroppen og kan være uskadelige, giver en fordel såsom at forbedre tarmsundheden eller bidrage til sygdom, såsom gærinfektioner eller leversygdomme. Svampe spiller også en rolle i udformningen af ​​værtsimmunitet, på godt og ondt, hvilket gør sig gældende hos immunkompromitterede personer, herunder kræftpatienter.

Den nye undersøgelse karakteriserer kræftmykobiomet - svampe forbundet med kræftformer - i 17.401 prøver af patientvæv, blod og plasma på tværs af 35 typer kræft i fire uafhængige kohorter. Forskerne fandt svampe-DNA og -celler i lav mængde på tværs af mange store menneskelige kræftformer, med forskelle i samfundssammensætninger, der var forskellige mellem kræfttyper.

"Opdagelsen af, at svampe almindeligvis er til stede i menneskelige tumorer, burde få os til bedre at udforske deres potentielle virkninger og genundersøge næsten alt, hvad vi ved om kræft gennem en 'mikrobion linse'," sagde den medkorresponderende forfatter Ravid Straussman, MD, Ph. D., en hovedforsker ved Weizmann Institute of Science.

Analyser, der sammenlignede svampesamfund med matchede bakteriomer (den bakterielle komponent i mikrobiomet) og immunomer (gener og proteiner, der udgør immunsystemet) afslørede, at associationerne mellem dem ofte var "permissive" snarere end konkurrencedygtige.

En svampeart viste sig f.eks. at være beriget i brystkræfttumorer hos patienter ældre end 50 år, mens en anden art var særligt rigelig i lungekræftprøver.

Forskerne sagde, at der var signifikante sammenhænge mellem specifikke svampe og alder, tumorundertyper, rygestatus, respons på immunterapi og overlevelsesforanstaltninger. Hvorvidt svampene blot er korrelerede eller kausalt associerede, skal endnu afgøres.

"Disse resultater validerer synspunktet om, at mikrobiomet i sin helhed er et centralt stykke kræftbiologi," sagde studiets medforfatter Gregory Sepich-Poore, Ph.D., medstifter og chief analytics officer hos Micronoma, "og kan præsentere betydelige translationelle muligheder, ikke kun i kræftdetektion, men også i andre bioteknologiske applikationer relateret til lægemiddeludvikling, kræftudvikling, minimal restsygdom, tilbagefald og ledsagende diagnostik." + Udforsk yderligere

Strålebehandlingseffektivitet for cancerpatienter påvirket af tarmsvampe