Виявлено глобальні мікробні підписи, специфічні для колоректального раку
Дві статті, опубліковані 1 квітня 2019 року в «Nature Medicine», пов'язують зв'язки між мікробіомами та колоректальним раком (CRC). Кілька досліджень досліджували зв'язки між мікробіомою кишечника та CRC, але залишалися питання щодо тиражуваності біомаркерів у когортах та популяціях. Новий перехресний аналіз визначає мікробні види, пов'язані з CRC, і мультикогортний аналіз, який ідентифікує мікробні підписи CRC у мікробіомах.
У першій роботі мета-аналіз міцно встановлює глобально узагальнюючі, прогностичні таксономічні та функціональні мікробіоми CRC підпису як основу для майбутньої діагностики. У другій статті комбінований аналіз гетерогенних когорт CRC виявив відтворювані мікробіоми біомаркери і точні моделі прогнозування захворювань, які можуть стати основою для клінічних прогностичних тестів і механістичних досліджень, керованих гіпотезами.
У першій статті Маніможіян Арумугам з Копенгагенського університету, Копенгаген, Данія, Пеер Борк і Георг Целлер з Європейської лабораторії молекулярної біології, Гейдельберг, Німеччина та група дослідників опублікували результати мета-аналізу вісім географічно і технічно різноманітних метагеномних рушниць. Дослідження 768 CRC, які контролювалися для декількох конфузерів. Вони визначили основний набір з 29 видів, значно збагачених метагеномами CRC.
Підписи CRC, отримані в результаті окремих досліджень, зберігали їхню точність в інших дослідженнях. Навчаючись на багаторазових дослідженнях, дослідницька група покращила точність виявлення і специфічність захворювання для CRC.
Функціональний аналіз метагеномів CRC виявив гени катаболізму збагачених білків і муцину і гени деградації вуглеводів. Більше того, дослідницька група зробила висновок про підвищену продукцію вторинних жовчних кислот з метагеномів CRC, що свідчить про метаболічну зв'язок між пов'язаними з раком мікробами кишечника і багатими на жир і м'ясом харчовими продуктами.
Автори прийшли до висновку, що завдяки обширним валідаціям, мета-аналіз міцно встановлює глобальні узагальнюючі, прогностичні таксономічні та функціональні мікробіоми CRC підпису як основу для майбутньої діагностики.
У другій статті, Nicola Segata з Університету Тренто, Тренто, Італія та його колеги повідомляють про результати мета-аналізу п'яти публічно доступних наборів даних і двох нових когорт, вони підтвердили висновки щодо двох додаткових когорт, враховуючи в цілому 969 метичних метагеномів.
На відміну від зрушень мікробіоми, пов'язаних зі шлунково-кишковими синдромами, мікробіома кишечника в CRC показала відтворюваність вищого багатства, ніж контролі, частково через розширення видів, зазвичай отриманих з ротової порожнини.
Мета-аналіз функціонального потенціалу мікробіоми виявив глюконеогенез і шляхи гниття і ферментації як пов'язані з CRC, тоді як шляхи деградації стахіози і крохмалю були пов'язані з контролем.
Прогностичні підписи мікробіоми для КПР, що пройшли навчання на декількох наборах даних, демонстрували послідовно високу точність в наборах даних, які не враховувалися для модельного навчання та незалежних когорт.
Об'єднаний аналіз сировинних метагеномів показав, що ген холінотриметиламін-ліази був надлишковим у CRC, виявляючи зв'язок між метаболізмом мікробіома холіну і CRC.
Автори прийшли до висновку, що комбінований аналіз гетерогенних когорт CRC таким чином виявив відтворювані мікробіоми біомаркери і точні моделі прогнозування захворювань, які можуть стати основою для клінічних прогностичних тестів і механістичних досліджень, керованих гіпотезами.
