Mikrober i lungene kan påvirke progresjon og prognose av lungekreft

Bottom Line:Berikelse av lungene med orale kommensale mikrober var assosiert med sykdom i avansert stadium, dårligere prognose, og tumorprogresjon hos pasienter med lungekreft.

Tidsskrift der studien ble publisert: Oppdagelse av kreft , et tidsskrift fra American Association for Cancer Research

Forfatter:Leopoldo Segal, MD, direktør for Lung Microbiome Program, førsteamanuensis i medisin ved New York University Grossman School of Medicine, og medlem av NYU Langones Perlmutter Cancer Center

Bakgrunn:"Man trodde lenge at lungene var sterile, men vi vet nå at orale kommensaler-mikrober som normalt finnes i munnen-ofte kommer inn i lungene på grunn av bevisstløse ambisjoner, "sa Segal. Selv om mange studier har vist effekten av tarmmikrobiomet på kreft, virkningen av lungekreftmikrobiomet er fortsatt uklart.

Tidligere forskning fra Segal og kolleger viste at tilstedeværelsen av mikrober i lungen kan aktivere immunresponsen, som fører til rekruttering av immunceller og inflammatoriske proteiner som cytokin IL-17, som har vist seg å modulere patogenese av lungekreft.

Gitt den kjente virkningen av IL-17 og betennelse på lungekreft, vi var interessert i å avgjøre om berikelse av orale kommensaler i lungene kunne drive en betennelse av IL-17-type og påvirke progresjon og prognose av lungekreft. "

Leopoldo Segal, MD, Direktør for Lung Microbiome Program og førsteamanuensis i medisin, New York University Grossman School of Medicine

Hvordan studien ble gjennomført og resultater:I denne studien, Segal og kolleger analyserte lungemikrobiomene til 83 ubehandlede voksne pasienter med lungekreft ved hjelp av prøver hentet fra diagnostiske kliniske bronkoskopier. Prøver ble analysert for å identifisere mikrobiell sammensetning og for å bestemme hvilke gener som ble uttrykt i lungevev.

Forskerne fant at pasienter som hadde lungekreft i avansert stadium (trinn 3b-4) hadde større berikelse av orale kommensaler i lungen enn de som hadde sykdom i tidlig stadium (trinn 1-3a). Dessuten, berikelsen av orale kommensaler i lungen var forbundet med redusert overlevelse, selv etter justering for svulststadiet.

Dårlig prognose var forbundet med berikelsen av Veillonella, Prevotella, og Streptococcus -bakterier i lungemikrobiomet, og tumorprogresjon var assosiert med berikelsen av Veillonella, Prevotella, Streptococcus, og Rothia -bakterier.

Hos pasienter med tidlig stadium, berikelse av Veillonella, Prevotella, og Streptococcus var assosiert med aktivering av p53, PI3K/PTEN, ERK, og IL-6/IL-8 signalveier.

En Veillonella -stamme, funnet å være beriket hos pasienter med lungekreft i avansert stadium, var assosiert med uttrykket for IL-17, celleadhesjonsmolekyler, cytokiner, og vekstfaktorer, så vel som med aktiveringen av TNF, PI3K-AKT, og JAK-STAT signalveier.

Segal og kolleger undersøkte også effekten av lungemikrobiomet i en musemodell av lungekreft. De sået Veillonella parvula i lungene til mus med lungekreft for å modellere berikelsen av orale kommensaler.

Dette førte til redusert overlevelse, vekttap, og økt svulstbyrde og var assosiert med økt ekspresjon av IL-17 og andre inflammatoriske proteiner, økt rekruttering av immunundertrykkende celler, og økt aktivering av inflammatoriske veier.

For å forstå rollen som IL-17 i lungekreftpatogenese, Segal og kolleger behandlet Veillonella parvula-berikede mus med et antistoff rettet mot IL-17, noe som resulterte i en signifikant nedgang i svulstbyrden sammenlignet med mus behandlet med kontroll.

Forfatterens kommentarer:"Gitt resultatene av vår studie, det er mulig at endringer i lungemikrobiomet kan brukes som en biomarkør for å forutsi prognose eller for å stratifisere pasienter for behandling, "sa Segal." En annen spennende mulighet er å målrette mot mikrobiomet i seg selv eller vertsresponsen mot mikrober som en form for kreftbehandling. Våre resultater ved bruk av et antistoff mot IL-17 antyder at dette kan være en effektiv strategi. "

Studiebegrensninger:En begrensning av studien var at utvalgsstørrelsen forhindret ytterligere lagdeling av pasienter i undergrupper basert på behandlingene de mottok. I tillegg siden lungemikrobiomet bare ble prøvetatt før behandling, endringer som følge av behandlingen kunne ikke vurderes.

• Studie identifiserer genetisk risiko for dødelige blodpropper hos IBD -pasienter
• Ny superaktiverende makrofagreseptor kan forklare hyperinflammasjon ved alvorlig COVID-19