Mikrobiotan ja ruokatorven/suunielun syövän välisen yhteyden tutkiminen

Ruokatorven syöpä on yksi yleisimmistä maha-suolikanavan pahanlaatuisista sairauksista maailmanlaajuisesti, ja vuosittain arviolta 456 000 tapausta. Ruokatorven syövällä on huono ennuste ja korkea kuolleisuus. Viiden vuoden eloonjäämisaste on noin 15-25%. Ruokatorven syövän hoitovaihtoehdot voidaan jakaa parantavaan hoitoon ja palliatiiviseen hoitoon, kun taas mukana olivat endoskopia, leikkaus ja kemoradioterapia. Kuitenkin 60-70 % potilaista, joilla on diagnosoitu ruokatorven syöpä, ei ole oikeutettu parantavaan hoitoon. Näillä potilailla kemosädeterapia on standardi ei-leikkaukselliselle ruokatorven syövälle, mutta hoidon tulos on edelleen huono. Kirjallisuudessa kemosädehoidon täydellinen vaste edenneessä ruokatorven syövässä oli noin 20 % ja 2 vuoden kokonaiseloonjäämisaste oli 40 %. Siksi ruokatorven syövän varhainen havaitseminen ja ennustaminen on tarpeen. Lisäksi kemosädehoidon hoidon vaikutuksen epäjohdonmukaisuus voi viitata joihinkin eroihin ruokatorven syövän mikroympäristössä potilaiden välillä. Mikroympäristöön vaikuttavien tekijöiden selvittäminen voi auttaa hoitovaihtoehtojen päätöksenteossa ja sairauden ennusteen ennustamisessa. Lisäksi, jos pystymme muuttamaan vaikuttavia tekijöitä mikroympäristössä, voimme ehkäistä ruokatorven syövän muodostumista tai etenemistä.

Ruokatorven kasvaimen alkaminen liittyy ympäristöaltistumiseen, krooniseen tulehdukseen ja immuunisoluihin. Useilla geneettisillä ja ympäristötekijöillä on keskeinen rooli ruokatorven syövän muodostumisessa ja etenemisessä. Refluksoituvat maha- ja sappihapot aiheuttavat kroonisen tulehduksen ja suoliston metaplasian (Barrettin ruokatorvi), joka on ruokatorven adenokarsinooman esiaste. Myrkylliset aineet, kuten tupakka ja alkoholi, voivat aiheuttaa suoria ruokatorven vaurioita ja reaktiivisten happiyhdisteiden (ROS) tuotantoa. ROS:n tuotanto aiheuttaa suoria DNA-vaurioita ja kasvaimia käynnistäviä mutaatioita. Lisäksi jotkut kirjallisuudet olivat raportoineet mahdollisesta korrelaatiosta mikrobiotan ja syövän muodostumisen kanssa. Kommensaalibakteerit (mikrobiota) elävät normaalisti maha-suolikanavassa isäntäsolun kanssa. Suhteen katkeaminen (dysbioosi) voi vaikuttaa aineenvaihduntaan, kudosten kehitykseen ja immuunivasteeseen, mikä voi aiheuttaa epiteelin esteiden vaurioita, tulehdusta sekä DNA:n ja pro-onkogeenisen signaalin indusoimista, mikä johtaa karsinogeneesiin maha-suolikanavassa. Mikrobiootan roolia ruokatorvessa ei ole laajasti tutkittu. Gram-negatiivisten bakteerien lisääntyminen lisää lipopolysakkaridin (LPS) tuotantoa, mikä johtaa tulehdukseen ja lisääntyneeseen mahalaukun refluksiin. Suoliston mikrobiota liittyy ravitsemukseen, immuunijärjestelmään ja isännän puolustamiseen. Se tuottaa lyhytketjuisia rasvahappoja ravintokuitujen anaerobisen käymisen kautta suolistossa. Terveisiin yksilöihin verrattuna ruokatorven syöpäpotilailla lyhytketjuisten rasvahappoja tuottavien bakteerien määrä väheni ja lipopolysakkaridia (LPS) tuottavien bakteerien määrä lisääntyi. Butyraatti, yksi lyhytketjuisista rasvahapoista, vähentää LPS-indusoitua sytokiinien ilmentymistä ja NF-KB-aktivaatiota lamina proprian mononukleaarisissa soluissa. Ruokatorven mikrobiotalla on teoreettisesti rooli ruokatorven karsinogeneesissä.

Ruokatorven syöpä koostuu ruokatorven adenokarsinoomasta ja esophageal squamous cell karsinoomasta (ESCC). Ruokatorven adenokarsinoomassa on raportoitu Firmicutesin vähentymistä ja Proteobakteerien, Lactobacillus fermentumin ja Tannerella forsythian lisääntymistä. Ruokatorven levyepiteelikarsinoomassa havaittiin Streptococcus-lajien vähenemistä ja Fusobacterium nucleatum- ja Porphyromonas gingivalis -bakteerien lisääntymistä. Taiwanissa primaarista suunielun syöpää sairastavilla potilailla oli kymmenen kertaa suurempi riski sairastua toisen ruokatorven syöpään yleiseen väestöön verrattuna ja päinvastoin. Jotkut spesifiset bakteerit voivat liittyä suunnielun ja ruokatorven syövän rinnakkaiseloon. Ruokavalio on kuitenkin yksi tehokkaimmista tekijöistä mikrobiomin eheyden määrittämisessä. Idän ja länsimaalaisten ruokavalioeroista johtuen ruokatorven syöpään vaikuttava hallitseva mikrobisto voi olla erilainen. Ruokatorven syöpään liittyvien spesifisten mikrobiotan bakteerien selvittäminen Taiwanissa on tärkeää jatkotutkimuksen ja potilaidemme käytön kannalta.

Aiemmin joitakin mikro-organismeja ei voitu viljellä, mikä teki mikrobiotan havaitsemisesta epätäydellistä. Nykyään 16S-ribosomaaliset RNA-sekvenssit (16S rRNA) olivat korvanneet viljelymenetelmät mikrobiotan havaitsemisessa. Tutkimuksessamme pyrimme vertailemaan terveiden yksilöiden, ruokatorven syöpää, suunielun syöpää ja samanaikaista ruokatorven syöpää sairastavien potilaiden ja suunnielun syövän mikrobiota Taiwanissa. Vertailun avulla voimme löytää potentiaalisen riskialtista mikrobiota syövän muodostumiselle tai etenemiselle Taiwanissa.