Mikrober i lungorna kan påverka lungcancerprogression och prognos

Sammanfattning:Anrikning av lungorna med orala kommensala mikrober var associerad med sjukdom i avancerat stadium, sämre prognos, och tumörprogression hos patienter med lungcancer.

Journal där studien publicerades: Cancer Discovery , en tidskrift från American Association for Cancer Research

Författare:Leopoldo Segal, MD, chef för Lung Microbiome Program, docent i medicin vid New York University Grossman School of Medicine, och medlem i NYU Langones Perlmutter Cancer Center

Bakgrund:"Man trodde länge att lungorna var sterila, men vi vet nu att orala kommensaler-mikrober som normalt finns i munnen-ofta kommer in i lungorna på grund av medvetslösa strävanden, "sade Segal. Medan många studier har visat inverkan av tarmmikrobiomet på cancer, effekten av lungcancermikrobiomet är fortfarande oklart.

Tidigare forskning från Segal och kollegor visade att närvaron av mikrober i lungan kan aktivera immunsvaret, vilket leder till rekrytering av immunceller och inflammatoriska proteiner såsom cytokinet IL-17, som har visat sig modulera lungcancerpatogenes.

Med tanke på den kända effekten av IL-17 och inflammation på lungcancer, Vi var intresserade av att avgöra om berikningen av orala kommensaler i lungorna kunde driva en inflammation av IL-17-typ och påverka lungcancerprogression och prognos. "

Leopoldo Segal, MD, Direktör för programmet Lungmikrobiom och docent i medicin, New York University Grossman School of Medicine

Hur studien genomfördes och resultat:I denna studie har Segal och kollegor analyserade lungmikrobiomerna för 83 obehandlade vuxna patienter med lungcancer med hjälp av prover från diagnostiska kliniska bronkoskopier. Prover analyserades för att identifiera mikrobiell sammansättning och för att bestämma vilka gener som uttrycktes i lungvävnad.

Forskarna fann att patienter som hade lungcancer i avancerat stadium (steg 3b-4) hade större berikning av orala kommensaler i lungan än de som hade sjukdom i tidigt skede (steg 1-3a). Vidare, berikningen av orala kommensaler i lungan var associerad med minskad överlevnad, även efter justering för tumörstadium.

Dålig prognos var associerad med berikningen av Veillonella, Prevotella, och Streptococcus -bakterier i lungmikrobiomet, och tumörprogression associerades med anrikningen av Veillonella, Prevotella, Streptokock, och Rothia -bakterier.

Hos patienter med sjukdom i tidigt skede, berikning av Veillonella, Prevotella, och Streptococcus var associerad med aktivering av p53, PI3K/PTEN, ERK, och IL-6/IL-8 signalvägar.

En Veillonella -stam, befanns berikas hos patienter med avancerad lungcancer, var associerad med uttrycket av IL-17, celladhesionsmolekyler, cytokiner, och tillväxtfaktorer, samt med aktiveringen av TNF, PI3K-AKT, och JAK-STAT-signalvägar.

Segal och kollegor undersökte också effekterna av lungmikrobiomet i en musmodell av lungcancer. De såde Veillonella parvula i lungorna hos möss med lungcancer för att modellera berikningen av orala kommensaler.

Detta ledde till minskad överlevnad, viktminskning, och ökad tumörbörda och förknippades med ökat uttryck av IL-17 och andra inflammatoriska proteiner, ökad rekrytering av immunsuppressiva celler, och ökad aktivering av inflammatoriska vägar.

För att förstå IL-17:s roll i lungcancerpatogenes, Segal och kollegor behandlade Veillonella parvula-berikade möss med en antikropp riktad mot IL-17, vilket resulterade i en signifikant minskning av tumörbördan jämfört med möss behandlade med en kontroll.

Författarens kommentarer:"Med tanke på resultaten av vår studie, det är möjligt att förändringar i lungmikrobiomet kan användas som en biomarkör för att förutsäga prognos eller för att stratifiera patienter för behandling, "sade Segal." En annan spännande möjlighet är att rikta sig till själva mikrobiomet eller värdresponsen mot mikrober som en form av cancerterapi. Våra resultat med en antikropp mot IL-17 tyder på att detta kan vara en effektiv strategi. "

Studiebegränsningar:En begränsning av studien var att provstorleken förhindrade ytterligare skiktning av patienter i undergrupper baserat på de behandlingar de fick. Dessutom, eftersom lungmikrobiomet endast provtagits före behandling, förändringar till följd av behandling kunde inte bedömas.

• Studien identifierar genetisk risk för dödliga blodproppar hos IBD -patienter
• Ny superaktiverande makrofagreceptor kan förklara hyperinflammation vid svår COVID-19