У больных раком молочной железы из региона Среднего Запада США снизился уровень коротких

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 526 (2023) Цитировать эту статью

4653 Доступа

1 Цитаты

8 Альтметрика

Подробности о метриках

Поскольку географическое положение может влиять на микробиом кишечника, важно изучать особенности микробиома различных заболеваний, специфичные для региона. Поэтому мы профилировали кишечный микробиом пациентов с раком молочной железы (РМЖ) в регионе Среднего Запада США. Бактериальный компонент кишечного микробиома был профилирован с использованием секвенирования 16S рибосомальной РНК. Кроме того, был проведен анализ генных путей для оценки функциональных возможностей бактериального микробиома. Альфа-разнообразие существенно не отличалось между BC и здоровым контролем (HC), однако бета-разнообразие выявило отчетливую кластеризацию между двумя группами на уровне видов и родов. Тест суммы рангов Уилкоксона выявил модуляцию некоторых кишечных бактерий при РМЖ, в частности, снижающую численность тех, которые связаны с полезными эффектами, таких как Faecalibacterium prausnitzii. Анализ машинного обучения подтвердил значимость нескольких модулированных бактерий, обнаруженных с помощью одномерного анализа. Функциональный анализ показал снижение количества продукции SCFA (пропионата) в BC по сравнению с HC. В заключение, мы наблюдали дисбактериоз кишечника при РМЖ с истощением кишечных бактерий, продуцирующих SCFA, что позволяет предположить их роль в патобиологии рака молочной железы. Понимание механизма бактериального дисбактериоза кишечника при раке молочной железы может привести к усовершенствованию профилактики и лечения.

Глобальный уровень заболеваемости раком молочной железы существенно увеличился с 1980-х годов, и в настоящее время это гетерогенное заболевание представляет собой наиболее диагностируемый рак во всем мире1. В Соединенных Штатах рак молочной железы является причиной почти трети всех случаев рака, диагностированных у женщин2. Существует множество факторов риска, связанных с раком молочной железы, включая как факторы окружающей среды (например, репродуктивный анамнез, заместительная гормональная терапия, ожирение и т. д.), так и семейные факторы (например, семейный анамнез генетических мутаций в BRCA1 и BRCA2 и т. д.)3, 4,5. Однако до 50% случаев рака молочной железы не могут быть связаны с этими известными факторами риска6,7, что позволяет предположить, что другие, неизвестные факторы также могут привести к развитию рака молочной железы. В последнее время исследования были сосредоточены на взаимодействии между микробиомом хозяина и раком, хотя природа этих взаимодействий остается неясной. Хотя определенные виды бактерий связаны с некоторыми видами рака, например, Helicobacter pylori с раком желудка и Fusobacterium nucleatum с колоректальным раком4, не существует ни одной бактерии, связанной с патобиологией рака молочной железы.

Микробиом человека состоит из многих видов бактерий, вирусов, грибов и архей, и оценки показывают, что в организме человека и на его поверхности микробов не меньше, чем человеческих клеток8. Эти микробы существуют в сложных отношениях с человеком-хозяином и необходимы для гомеостаза9. Бактерии представляют собой наиболее распространенный микроорганизм, населяющий человека-хозяина и взаимодействующий с хозяином посредством манипулирования сигнальными путями, высвобождения гормонов, двухцепочечных разрывов ДНК, апоптоза и старения, а также воспаления3,4,10. Дисбиоз, атипичный состав микробиома, коррелирует со многими болезненными состояниями, включая рак11. Данные свидетельствуют о том, что пациенты с раком молочной железы имеют бактериальный дисбиоз как в микробиоме молочной железы3, так и в микробиоме кишечника3,5,10,12,13,14,15.

Связь между микробным дисбактериозом и раком молочной железы была зарегистрирована еще в 1990 году в исследовании, которое выявило значительно отличающиеся микробные составы фекалий у больных раком молочной железы в постменопаузе (n = 11) по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы (n = 7)12. Совсем недавно исследования выявили значительные различия в микробном составе кишечника у пациентов с раком молочной железы в зависимости от ИМТ или клинической стадии рака16,17,18. Гедерт и др. продемонстрировали, что пациенты с раком молочной железы в постменопаузе (n = 48) имели значительно более низкое альфа-разнообразие по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы (n = 48)19. Напротив, Чжу и др. наблюдали, что пациентки с раком молочной железы в постменопаузе (n = 44) имели более высокое альфа-разнообразие по сравнению со здоровыми людьми в постменопаузе (n = 46)20. Поскольку альфа-разнообразие свидетельствует о богатстве сообщества, эти исследования показывают противоречивые результаты относительно общего количества присутствующих типов микробов. Эти исследования показывают значительную изменчивость, но эта гетерогенность неудивительна, поскольку многие факторы, такие как географическое положение, погодные условия, популяционная генетика, пищевые привычки и зеленые насаждения, сильно влияют на состав микробиома кишечника. Таким образом, чтобы лучше понять роль микробиома при раке молочной железы, нам нужны данные из нескольких географических регионов. Поэтому это исследование было предпринято, чтобы определить, существует ли дисбиоз кишечника у пациентов с раком молочной железы из региона Среднего Запада США.