Badanie związku między mikrobiomem a rakiem przełyku / jamy ustnej i gardła

Rak przełyku jest jedną z najczęstszych złośliwych chorób przewodu pokarmowego na świecie, z szacunkową liczbą 456 000 przypadków rocznie. Rak przełyku ma złe rokowanie i wysoką śmiertelność. 5-letni wskaźnik przeżycia wynosi około 15% -25%. Możliwości leczenia raka przełyku można podzielić na lecznicze i paliatywne, przy czym obejmowały endoskopię, chirurgię i chemioradioterapię. Jednak 60-70% pacjentów z rozpoznaniem raka przełyku nie kwalifikuje się do leczenia. U tych chorych chemioradioterapia jest standardem w przypadku nieresekcyjnego raka przełyku, ale wyniki leczenia pozostają złe. W piśmiennictwie odsetek całkowitej odpowiedzi na chemioradioterapię w zaawansowanym raku przełyku wynosił około 20%, a 2-letnie przeżycie całkowite 40%. Dlatego konieczne jest wczesne wykrywanie i przewidywanie raka przełyku. Poza tym niespójność efektu leczenia chemioradioterapią może wskazywać na pewne różnice w mikrośrodowisku raka przełyku wśród chorych. Poznanie wpływających czynników mikrośrodowiska może pomóc w podejmowaniu decyzji dotyczących opcji leczenia i przewidywaniu rokowania choroby. Co więcej, jeśli uda nam się zmienić czynniki wpływające na mikrośrodowisko, możemy być w stanie zapobiec powstawaniu lub progresji raka przełyku.

Inicjacja guza przełyku jest związana z ekspozycją na środowisko, przewlekłym stanem zapalnym i komórkami odpornościowymi. Kilka czynników genetycznych i środowiskowych odgrywa kluczową rolę w powstawaniu i progresji raka przełyku. Cofające się kwasy żołądkowe i żółciowe indukują przewlekły stan zapalny i rozwój metaplazji jelitowej (przełyku Barretta), będącej prekursorem gruczolakoraka przełyku. Czynniki toksyczne, takie jak tytoń i alkohol, mogą powodować bezpośrednie uszkodzenie przełyku i wytwarzanie reaktywnych form tlenu (ROS). Produkcja ROS powoduje bezpośrednie uszkodzenie DNA i mutacje inicjujące nowotwór. Poza tym w niektórych publikacjach opisano możliwą korelację z mikrobiomem i powstawaniem raka. Bakterie komensalne (mikrobiom) normalnie żyją w przewodzie pokarmowym z komórką gospodarza. Zakłócenie tej relacji (dysbioza) może wpływać na metabolizm, rozwój tkanek i odpowiedź immunologiczną, co może powodować uszkodzenie barier nabłonkowych, stany zapalne oraz indukowanie DNA i sygnalizacji proonkogennej, prowadząc do kancerogenezy w przewodzie pokarmowym. Rola mikrobiomu w przełyku nie została dokładnie zbadana. Wzrost liczby bakterii Gram-ujemnych zwiększa produkcję lipopolisacharydu (LPS), co prowadzi do stanu zapalnego i nasilenia refluksu żołądkowego. Mikroflora jelitowa jest związana z odżywianiem, układem odpornościowym i obroną gospodarza. Wytwarza krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe poprzez beztlenową fermentację błonnika pokarmowego w jelicie. W porównaniu ze zdrowymi osobami liczebność bakterii wytwarzających krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe zmniejszyła się, a liczebność bakterii wytwarzających lipopolisacharydy (LPS) wzrosła u pacjentów z rakiem przełyku. Maślan, jeden z krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, zmniejsza indukowaną przez LPS ekspresję cytokin i aktywację NF-κB w komórkach jednojądrzastych blaszki właściwej. Mikrobiota przełyku teoretycznie odgrywa rolę w karcynogenezie przełyku.

Rak przełyku składa się z gruczolakoraka przełyku i raka płaskonabłonkowego przełyku (ESCC). W przypadku gruczolakoraka przełyku odnotowano spadek liczby Firmicutes i wzrost liczby Proteobacteria, Lactobacillus fermentum i Tannerella forsythia. W raku płaskonabłonkowym przełyku zaobserwowano zmniejszenie liczby gatunków Streptococcus i wzrost liczby Fusobacterium nucleatum i Porphyromonas gingivalis. Na Tajwanie pacjenci z pierwotnym rakiem jamy ustnej i gardła mieli dziesięciokrotnie większe ryzyko drugiego raka przełyku w porównaniu z populacją ogólną i odwrotnie. Niektóre specyficzne bakterie mogą być związane ze współistnieniem raka jamy ustnej i gardła oraz raka przełyku. Jednak dieta jest jednym z najsilniejszych czynników determinujących integralność mikrobiomu. Ze względu na różnice dietetyczne między mieszkańcami Wschodu i Zachodu, dominująca mikroflora wpływająca na raka przełyku może być inna. Znalezienie specyficznych bakterii mikrobiomu związanych z rakiem przełyku na Tajwanie jest ważne dla dalszych badań i zastosowań dla naszych pacjentów.

Wcześniej niektóre mikroorganizmy nie mogły być hodowane, co powodowało, że wykrywanie mikrobiomu było niepełne. Obecnie sekwencje 16S rybosomalnego RNA (16S rRNA) zastąpiły metody hodowlane w wykrywaniu mikrobiomu. W naszym badaniu naszym celem jest porównanie mikroflory wśród zdrowych osób, pacjentów z rakiem przełyku, rakiem jamy ustnej i gardła oraz współistniejącym rakiem przełyku z rakiem jamy ustnej i gardła na Tajwanie. Poprzez porównanie możemy znaleźć potencjalnie ryzykowną mikroflorę dla powstawania lub progresji raka na Tajwanie.