En explorativ studie om mikrobiella biomarkörer associerade med effekten av neoadjuvant terapi

Matsmältningssystemets maligniteter är bland de vanligaste typerna av cancer i Kina, främst inkluderande esofaguscancer, magcancer, pankreascancer, levercancer och kolorektal cancer. Enligt data från 2024 års nationella cancerregistret som publicerats av National Cancer Center of China (som täcker en befolkning på 523 miljoner) står matsmältningssystemets tumörer (inklusive kolorektal, lever-, mag- och esofaguscancer) för 28,49 % av alla nya cancerfall och 31,77 % av totala cancerrelaterade dödsfall i landet. Bland dessa är incidens- och dödlighetsbördorna för mag-, esofagus- och levercancer betydligt högre än det globala genomsnittet. De flesta patienter diagnostiseras i ett avancerat stadium, med en femårsöverlevnad under 30 %. Detta belyser att matsmältningssystemets maligniteter utgör en stor folkhälsoutmaning i Kina, vilket kräver djupgående studier om deras patogenes och utveckling av nya förebyggande och behandlingsstrategier.

För närvarande är radikal kirurgisk resektion fortfarande det enda potentiellt botande alternativet för matsmältningssystemets cancer. Men för patienter med lokalt avancerad eller sent stadium sjukdom ger kirurgi ensamt begränsad effektivitet. Under de senaste åren har kemoterapibaserad neoadjuvant terapi alltmer tillämpats i klinisk praxis för att förbättra R0-resektionsfrekvenser och totalöverlevnad [4-6]. Emellertid visar nuvarande studier att svarsfrekvensen på neoadjuvant terapi förblir måttlig, och det finns brist på precisa strategier för att identifiera terapikänsliga patientundergrupper, vilket resulterar i en begränsad andel patienter som verkligen drar nytta.

Tarmmikrobiotan, som en väsentlig komponent i det mänskliga mikroekosystemet, spelar en kritisk roll i tumörinitiering, progression, metastasering och terapisvar. Med tanke på den anatomiska platsen för matsmältningssystemets cancer, interagerar tarmmikrobiotan – som är en huvudsaklig källa till intratumoral mikroorganismer – nära med tumörmikromiljön. Studier har avslöjat markanta skillnader i tarmmikrobiell sammansättning mellan pankreascancerpatienter och friska individer, karakteriserade av en betydande minskning av kortkedjiga fettsyra (SCFA)-producerande bakterier och anrikning av inflammation-associerade arter. Dessutom är tarmhärstammande mikrober inom pankreastumörer nära förknippade med immunmikromiljöommodellering och gemcitabinresistens.

På liknande sätt uppvisar magcancerpatienter distinkta mikrobiella profiler i både magvätska och tumörvävnad jämfört med friska kontroller – till exempel Helicobacter pylori-anrikning – vilket kan påverka både tumörgenes och neoadjuvant behandlingseffektivitet. Vid kolorektal cancer är Fusobacterium nucleatum och Peptostreptococcus anaerobius betydligt anrikade i tumörer som är resistenta mot immunterapi, vilket antyder en nyckelroll för tarmmikrobiotan i behandlingsresistens. Vid hepatocellulärt karcinom är intratumoral mikrobiella undertyper nära kopplade till tumörprogression, och Klebsiella pneumoniae har visats främja hepatokarcinogenes.

Emellertid förblir många nyckelmikrobiella arter och deras mekanistiska roller i att forma tumörmikromiljön för matsmältningssystemets cancer dåligt förstådda, vilket begränsar den ytterligare kliniska tillämpningen av strategier som neoadjuvant terapi hos dessa patienter. Därför är en djupare undersökning av de mikrobiella egenskaperna hos matsmältningssystemets tumörer och deras korrelation med neoadjuvant terapisvar av stor klinisk betydelse, särskilt för att identifiera mikrobiombaserade biomarkörer som förutspår terapeutisk effektivitet och möjliggör urvalet av optimala kandidatpopulationer.

Sammanfattningsvis har vi utformat en prospektiv explorativ studie för att undersöka de mikrobiella egenskaperna och funktionella målen hos matsmältningssystemets cancer, med målet att utveckla och preliminärt validera en prediktiv modell för att identifiera patientundergrupper som sannolikt drar nytta av neoadjuvant terapi. Denna studie söker upptäcka mikrobiom-associerade biomarkörer som förutspår behandlingseffektivitet och att utöka det kliniska tillämpningsområdet för neoadjuvant terapi i matsmältningssystemets maligniteter.