Onderzoek naar de associatie tussen microbiota en slokdarm-/orofarynxkanker

Slokdarmkanker is wereldwijd een van de meest voorkomende gastro-intestinale maligne ziekten met naar schatting 456.000 incidentgevallen per jaar. Slokdarmkanker heeft een slechte prognose en een hoog sterftecijfer. Het overlevingspercentage na 5 jaar is ongeveer 15% -25%. De behandelmogelijkheden van slokdarmkanker zijn onder te verdelen in curatieve behandeling en palliatieve behandeling, waarbij endoscopie, chirurgie en chemoradiotherapie betrokken zijn. 60-70% van de patiënten met slokdarmkanker komt echter niet in aanmerking voor curatieve behandeling. Bij deze patiënten is chemoradiotherapie de standaard voor inoperabel slokdarmcarcinoom, maar het behandelresultaat blijft slecht. In de literatuur was het volledige responspercentage van chemoradiotherapie bij gevorderde slokdarmkanker ongeveer 20% en het totale overlevingspercentage na 2 jaar 40%. Daarom zijn vroege detectie en voorspelling van slokdarmkanker nodig. Bovendien kan de inconsistentie van het behandelingseffect van chemoradiotherapie wijzen op enkele verschillen in de micro-omgeving van slokdarmkanker tussen de patiënten. Het achterhalen van de beïnvloedende factoren van de micro-omgeving kan helpen bij het nemen van beslissingen over behandelingsopties en het voorspellen van de ziekteprognose. Bovendien, als we de beïnvloedende factoren in de micro-omgeving kunnen veranderen, kunnen we mogelijk de vorming of progressie van slokdarmkanker voorkomen.

Slokdarmtumorinitiatie wordt in verband gebracht met blootstelling aan het milieu, chronische ontsteking en immuuncellen. Verschillende genetische en omgevingsfactoren spelen een sleutelrol bij de vorming en progressie van slokdarmkanker. Terugvloeiende maag- en galzuren veroorzaken chronische ontsteking en de ontwikkeling van intestinale metaplasie (Barrett-slokdarm), de voorloper van adenocarcinoom van de slokdarm. Giftige stoffen zoals tabak en alcohol kunnen directe slokdarmbeschadiging en productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) veroorzaken. ROS-productie veroorzaakt directe DNA-schade en tumor-initiërende mutaties. Bovendien hadden sommige literatuur de mogelijke correlatie met microbiota en kankervorming gemeld. Commensale bacteriën (de microbiota) leven normaal gesproken in het maagdarmkanaal met gastheercel. Verstoring van de relatie (dysbiose) kan het metabolisme, de weefselontwikkeling en de immuunrespons beïnvloeden, wat kan leiden tot schade aan epitheliale barrières, ontsteking en het induceren van DNA en pro-oncogene signalering, wat kan leiden tot carcinogenese in het maagdarmkanaal. De rol van de microbiota in de slokdarm is nog niet uitgebreid onderzocht. Toename van gramnegatieve bacteriën verhoogt de productie van lipopolysaccharide (LPS), wat leidt tot ontsteking en verhoogde maagreflux. De darmmicrobiota wordt geassocieerd met voeding, het immuunsysteem en de afweer van de gastheer. Het produceert vetzuren met een korte keten via anaerobe fermentatie van voedingsvezels in de darm. Vergeleken met gezonde personen nam de overvloed aan korte-ketenvetzuren-producerende bacteriën af en nam de overvloed aan lipopolysaccharide (LPS)-producerende bacteriën toe bij patiënten met slokdarmkanker. Butyraat, een van de vetzuren met een korte keten, verlaagt door LPS geïnduceerde cytokine-expressie en NF-KB-activering in mononucleaire cellen van de lamina propria. Slokdarmmicrobiota speelt theoretisch een rol bij slokdarmcarcinogenese.

Slokdarmkanker bestaat uit adenocarcinoom van de slokdarm en plaveiselcelcarcinoom van de slokdarm (ESCC). Bij adenocarcinoom van de slokdarm is een afname van Firmicutes en een toename van Proteobacteriën, Lactobacillus fermentum en Tannerella forsythia gemeld. Bij plaveiselcelcarcinoom van de slokdarm werd een vermindering van Streptococcus-soorten en een toename van Fusobacterium nucleatum en Porphyromonas gingivalis waargenomen. In Taiwan hadden patiënten met primaire orofarynxkanker tien keer meer kans op tweede slokdarmkanker dan de algemene bevolking, en vice versa. Sommige specifieke bacteriën kunnen in verband worden gebracht met het naast elkaar voorkomen van orofarynxkanker en slokdarmkanker. Voeding is echter een van de meest krachtige factoren bij het bepalen van de integriteit van het microbioom. Vanwege het voedingsverschil tussen oosterlingen en westerlingen, kan de dominante microbiota die slokdarmkanker beïnvloedt, verschillen. Het vinden van de slokdarmkanker-geassocieerde specifieke bacteriën van de microbiota in Taiwan is belangrijk voor verder onderzoek en toepassing voor onze patiënten.

Voorheen konden sommige micro-organismen niet worden gekweekt, waardoor de microbiota-detectie onvolledig zou zijn. Tegenwoordig hadden 16S ribosomale RNA (16S rRNA) sequenties de kweekmethoden vervangen bij de detectie van microbiota. In onze studie willen we de microbiota vergelijken bij gezonde individuen, patiënten met slokdarmkanker, orofarynxkanker en gelijktijdige slokdarmkanker met orofarynxkanker in Taiwan. Door de vergelijking kunnen we de potentiële risicovolle microbiota voor de vorming of progressie van kanker in Taiwan vinden.