Mikroben in der Lunge könnten das Fortschreiten und die Prognose von Lungenkrebs beeinflussen

Bottom Line:Die Anreicherung der Lunge mit oralen kommensalen Mikroben war mit fortgeschrittenen Krankheitsstadien verbunden. schlechtere Prognose, und Tumorprogression bei Patienten mit Lungenkrebs.

Zeitschrift, in der die Studie veröffentlicht wurde: Krebsentdeckung , eine Zeitschrift der American Association for Cancer Research

Autor:Leopoldo Segal, MD, Direktor des Lungenmikrobiom-Programms, außerordentlicher Professor für Medizin an der New York University Grossman School of Medicine, und Mitglied des Perlmutter Cancer Center der NYU Langone

Hintergrund:"Lange galt die Lunge als steril, Aber wir wissen jetzt, dass orale Kommensalen – Mikroben, die normalerweise im Mund vorkommen – aufgrund unbewusster Aspirationen häufig in die Lunge gelangen. “ sagte Segal. Während viele Studien den Einfluss des Darmmikrobioms auf Krebs gezeigt haben, die Auswirkungen des Lungenkrebs-Mikrobioms bleiben unklar.

Frühere Untersuchungen von Segal und Kollegen zeigten, dass das Vorhandensein von Mikroben in der Lunge die Immunantwort aktivieren kann. was zur Rekrutierung von Immunzellen und Entzündungsproteinen wie dem Zytokin IL-17 führt, von denen gezeigt wurde, dass sie die Pathogenese von Lungenkrebs modulieren.

Angesichts der bekannten Auswirkungen von IL-17 und Entzündungen auf Lungenkrebs, Wir wollten herausfinden, ob die Anreicherung von oralen Kommensalen in der Lunge eine Entzündung vom IL-17-Typ auslösen und das Fortschreiten und die Prognose von Lungenkrebs beeinflussen könnte."

Leopoldo Segal, MD, Direktor des Lungenmikrobiom-Programms und außerordentlicher Professor für Medizin, New York University Grossman School of Medicine

Wie die Studie durchgeführt wurde und Ergebnisse:In dieser Studie Segal und Kollegen analysierten das Lungenmikrobiom von 83 unbehandelten erwachsenen Patienten mit Lungenkrebs anhand von Proben aus diagnostischen klinischen Bronchoskopien. Proben wurden analysiert, um die mikrobielle Zusammensetzung zu identifizieren und zu bestimmen, welche Gene im Lungengewebe exprimiert wurden.

Die Forscher fanden heraus, dass Patienten mit Lungenkrebs im fortgeschrittenen Stadium (Stadien 3b-4) eine größere Anreicherung der oralen Kommensalen in der Lunge aufwiesen als Patienten mit einer Erkrankung im Frühstadium (Stadien 1-3a). Außerdem, die Anreicherung von oralen Kommensalen in der Lunge war mit einer verringerten Überlebensrate verbunden, auch nach Anpassung an das Tumorstadium.

Eine schlechte Prognose war mit der Anreicherung von Veillonella verbunden, Prevotella, und Streptococcus-Bakterien im Lungenmikrobiom, und Tumorprogression war mit der Anreicherung von Veillonella verbunden, Prevotella, Streptokokken, und Rothia-Bakterien.

Bei Patienten im Frühstadium der Erkrankung, Anreicherung von Veillonella, Prevotella, und Streptococcus war mit der Aktivierung von p53 verbunden, PI3K/PTEN, ERK, und IL-6/IL-8-Signalwege.

Ein Veillonella-Stamm, bei Patienten mit Lungenkrebs im fortgeschrittenen Stadium angereichert, war mit der Expression von IL-17 verbunden, Zelladhäsionsmoleküle, Zytokine, und Wachstumsfaktoren, sowie bei der Aktivierung des TNF, PI3K-AKT, und JAK-STAT-Signalwege.

Segal und Kollegen untersuchten auch die Auswirkungen des Lungenmikrobioms in einem Mausmodell für Lungenkrebs. Sie säten Veillonella parvula in die Lunge von Mäusen mit Lungenkrebs, um die Anreicherung von oralen Kommensalen zu modellieren.

Dies führte zu einem verringerten Überleben, Gewichtsverlust, und erhöhte Tumorlast und war mit einer erhöhten Expression von IL-17 und anderen Entzündungsproteinen verbunden, verstärkte Rekrutierung immunsupprimierender Zellen, und verstärkte Aktivierung von Entzündungswegen.

Um die Rolle von IL-17 bei der Pathogenese von Lungenkrebs zu verstehen, Segal und Kollegen behandelten mit Veillonella parvula angereicherte Mäuse mit einem gegen IL-17 gerichteten Antikörper. Dies führte zu einer signifikanten Verringerung der Tumorbelastung im Vergleich zu Mäusen, die mit einer Kontrolle behandelt wurden.

Kommentar des Autors:"Angesichts der Ergebnisse unserer Studie, es ist möglich, dass Veränderungen des Lungenmikrobioms als Biomarker zur Vorhersage der Prognose oder zur Stratifizierung von Patienten für die Behandlung verwendet werden könnten, ", sagte Segal. "Eine weitere spannende Möglichkeit besteht darin, das Mikrobiom selbst oder die Reaktion des Wirts auf Mikroben als eine Form der Krebstherapie zu bekämpfen. Unsere Ergebnisse mit einem Antikörper gegen IL-17 legen nahe, dass dies eine wirksame Strategie sein könnte."

Einschränkungen der Studie:Eine Einschränkung der Studie bestand darin, dass die Stichprobengröße eine zusätzliche Stratifizierung der Patienten in Untergruppen basierend auf den erhaltenen Behandlungen verhinderte. Zusätzlich, da das Lungenmikrobiom nur vor der Behandlung entnommen wurde, behandlungsbedingte Veränderungen konnten nicht beurteilt werden.

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