Tidsskrift, hvor undersøgelsen blev offentliggjort: Opdagelse af kræft , et tidsskrift fra American Association for Cancer Research
Forfatter:Leopoldo Segal, MD, direktør for Lungemikrobiomprogrammet, lektor i medicin ved New York University Grossman School of Medicine, og medlem af NYU Langones Perlmutter Cancer Center
Baggrund:"Man troede længe, at lungerne var sterile, men vi ved nu, at orale kommensaler-mikrober, der normalt findes i munden-ofte kommer ind i lungerne på grund af ubevidste forhåbninger, "sagde Segal. Mens mange undersøgelser har vist tarmmikrobiomets indvirkning på kræft, virkningen af lungekræftmikrobiomet er stadig uklar.
Tidligere forskning fra Segal og kolleger viste, at tilstedeværelsen af mikrober i lungen kan aktivere immunresponset, fører til rekruttering af immunceller og inflammatoriske proteiner, såsom cytokin IL-17, som har vist sig at modulere lungekræftpatogenese.
I betragtning af den kendte virkning af IL-17 og betændelse på lungekræft, Vi var interesserede i at afgøre, om berigelse af orale kommensaler i lungerne kunne drive en betændelse af IL-17-typen og påvirke lungekræftens progression og prognose. "
Leopoldo Segal, MD, Direktør for Lungemikrobiomprogrammet og lektor i medicin, New York University Grossman School of Medicine
Hvordan undersøgelsen blev gennemført og resultater:I denne undersøgelse Segal og kolleger analyserede lungemikrobiomerne fra 83 ubehandlede voksne patienter med lungekræft ved hjælp af prøver hentet fra diagnostiske kliniske bronkoskopier. Prøver blev analyseret for at identificere mikrobiel sammensætning og for at bestemme, hvilke gener der blev udtrykt i lungevæv.
Forskerne fandt ud af, at patienter, der havde avanceret lungekræft (trin 3b-4) havde større berigelse af orale kommensaler i lungen end dem, der havde sygdom i et tidligt stadium (trin 1-3a). Desuden, berigelsen af orale kommensaler i lungen var forbundet med nedsat overlevelse, selv efter justering til tumorstadium.
Dårlig prognose var forbundet med berigelsen af Veillonella, Prevotella, og Streptococcus -bakterier i lungemikrobiomet, og tumorprogression var forbundet med berigelse af Veillonella, Prevotella, Streptococcus, og Rothia -bakterier.
Hos patienter med tidlig sygdom, berigelse af Veillonella, Prevotella, og Streptococcus var forbundet med aktivering af p53, PI3K/PTEN, ERK, og IL-6/IL-8 signalveje.
En Veillonella -stamme, fundet beriget hos patienter med avanceret lungekræft, var forbundet med ekspressionen af IL-17, celleadhæsionsmolekyler, cytokiner, og vækstfaktorer, såvel som med aktiveringen af TNF, PI3K-AKT, og JAK-STAT signalveje.
Segal og kolleger undersøgte også virkningerne af lungemikrobiomet i en musemodel af lungekræft. De såede Veillonella parvula i lungerne hos mus med lungekræft for at modellere berigelsen af orale kommensaler.
Dette førte til nedsat overlevelse, vægttab, og øget tumorbyrde og var forbundet med øget ekspression af IL-17 og andre inflammatoriske proteiner, øget rekruttering af immunundertrykkende celler, og øget aktivering af inflammatoriske veje.
For at forstå IL-17's rolle i lungekræftpatogenese, Segal og kolleger behandlede Veillonella parvula-berigede mus med et antistof målrettet mod IL-17, hvilket resulterede i et signifikant fald i tumorbyrde sammenlignet med mus behandlet med en kontrol.
Forfatterens kommentarer:"I betragtning af resultaterne af vores undersøgelse, det er muligt, at ændringer i lungemikrobiomet kan bruges som en biomarkør til at forudsige prognose eller til at stratificere patienter til behandling, "sagde Segal." En anden spændende mulighed er at målrette mod selve mikrobiomet eller værtens respons på mikrober som en form for kræftbehandling. Vores resultater ved hjælp af et antistof mod IL-17 antyder, at dette kunne være en effektiv strategi. "
Undersøgelsesbegrænsninger:En begrænsning af undersøgelsen var, at stikprøvestørrelsen forhindrede yderligere lagdeling af patienter i undergrupper baseret på de behandlinger, de modtog. Derudover da lungemikrobiomet kun blev udtaget før behandling, ændringer som følge af behandlingen kunne ikke vurderes.