SO-26: Identification and quantification of the microbiome in colorectal cancer metastases Time Zone: CEST

Vorhandensein einer geringen bakteriellen Biomasse in Lebermetastasen als Hinweis für einen individuellen Bakterientransfer

P. Stevens, et al.

https://doi.org/10.1016/j.annonc.2022.04.425

Jüngste Forschungen haben laut den Studienautoren die Existenz lebender Bakterien in der Mikroumgebung von Tumoren sowie krebsspezifische Bakterien im Blut von Patienten identifiziert. Frühe Beweise deuteten auf eine Rolle des Darm- und Gewebemikrobioms bei der Entwicklung von Darmkrebs (CRC) hin. Der Anteil dieses intratumoralen Mikrobioms bei der Förderung oder Unterstützung der Metastasierung in entfernte Organe ist noch unerforscht. Interessanterweise wurden ähnliche Bakterienstämme von CRC-Primärtumoren in patientenbezogenen Lebermetastasen identifiziert. Es gibt einige wenige mechanistische Hypothesen, wie die bakterielle Translokation zu entfernten Orten erfolgt und ob das tumorresidente Mikrobiom die Ausbreitung oder das Verhalten von Metastasen und ihre lokale Immunantwort beeinflussen kann.

Das Ziel der Studienautoren war es, die bakterielle Signatur von metastasierendem Darmkrebs (mCRC) innerhalb des Tumors durch eine groß angelegte Studie mit verschiedenen Kohorten aus mehreren Biobanken in Belgien zu charakterisieren. Sie sammelten 378 gefrorene Proben von 99 Patienten, bestehend aus 104 primären kolorektalen Tumoren (PT) und 99 Patienten-abgestimmten Lebermetastasen (LMT), die beide mit normalem angrenzendem Gewebe (NAT) als Kontrolle assoziiert waren (n = 83 bzw. 58).

Methodik:

• Die Autoren haben primäre Lebertumoren (hepatozelluläres Karzinom (HCC, n=28) und Cholangiokarzinom (CGC, n=6) von 27 Patienten als Vergleichskohorte für LMT hinzugefügt.
• Die V4-Region des bakteriellen 16S-rRNA-Gens wurde sequenziert.
• Die computergestützte DADA2-Pipeline wurde verwendet, um die Sequenzierungsdaten zu verarbeiten und die Häufigkeit von Amplikon-Sequenzvarianten (ASV) zu bestimmen.
• Die Autoren haben streng sterile Bedingungen von der Probenentnahme bis zur Sequenzierung angewendet, mit Negativ- und Positivkontrollen entlang des Prozesses, um Kontaminationen und Fehlinterpretationen der Ergebnisse zu minimieren.
• Potenzielle Verunreinigungen wurden bioinformatisch entfernt, indem eine Reihe strenger Filter angewendet wurden.

Bakteriensequenzen wurden in allen Gewebearten identifiziert.

• Basierend auf vorläufigen Ergebnissen ergab die Hauptkomponentenanalyse basierend auf der bakteriellen Zusammensetzung der Proben eine signifikante Probengruppierung (PERMANOVA, p-Wert = 1e-04) pro Gewebetyp (PT, LMT und HCC-CGC).
• Die Read-Zahl und bakterielle Zusammensetzung der assoziierten NAT waren ähnlich zu ihrem assoziierten Tumorgewebe.
• PT, wie aufgrund ihres Ursprungs im Dickdarm erwartet, wies eine höhere bakterielle Biomasse auf als LMT, doch die patientenspezifische Mikrobiomzusammensetzung in LMT überlappte teilweise mit PT, bestehend aus zuvor gemeldeten vorherrschenden Taxa.
• Die Anzahl gemeinsamer ASVs zwischen PT und LMT war signifikant höher als zwischen den Patienten (lineares Regressionsmodell mit p-Wert = 4,22e-10), was auf einen individuellen Bakterientransfer hindeutet.
• Dieser Transfer schien ein probabilistisches Ereignis zu sein, da er mit der Häufigkeit der Taxa korrelierte, und dieser Transfer war wahrscheinlicher für die am häufigsten vorkommenden Bakterien im PT.

Die vorläufigen Ergebnisse der Autoren deuten auf das Vorhandensein einer geringen bakteriellen Biomasse in Lebermetastasen mit Merkmalen hin, die im Vergleich zu primären Lebertumoren näher an kolorektalen Tumoren liegen, was auf eine bakterielle Signatur und Häufigkeit „pro Tumortyp“ statt „pro Organ“ hindeutet. Eine bakterielle Übertragung innerhalb des Patienten von PT auf LMT scheint für die am häufigsten vorkommenden Taxa beobachtet zu werden. Diese vorläufigen Ergebnisse befinden sich derzeit in einem Validierungsprozess. Wenn die Ergebnisse der Autoren bestätigt werden, würde diese multizentrische groß angelegte Studie ermöglichen, die bakterielle Signatur des Tumorgewebes in mCRC zu charakterisieren und zu klassifizieren, um sie mit genomischen und Immuntumormerkmalen zu vergleichen.

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SO-27: Microbiome signature, global methylation and immune landscape in early onset colorectal cancer

Darmkrebs-assoziierte Mikrobiota mit epigenetischer Regulation und Immunantwort des Wirts in Verbindung

N. Jin, et al.

https://doi.org/10.1016/j.annonc.2022.04.426

Die Inzidenz von Darmkrebs (CRC) bei jungen Erwachsenen (Alter der Diagnose < 50 Jahre) hat rapide zugenommen. Etwa 20 % der CRC-Fälle mit frühem Beginn (EO) gehen auf das Konto von auf Keimbahn-Genmutationen. Die Ätiologie des sporadischen EO-CRC bleibt jedoch weitgehend unverstanden. Umweltfaktoren wie die westliche Ernährung werden mit einer erhöhten Inzidenz von sporadischem EO-CRC in Verbindung gebracht. Mikrobielle Metaboliten regulieren sowohl die angeborene als auch die adaptive Immunantwort, darunter dendritische Zellen, Makrophagen, CD4+-Gedächtnis-T-Zellen und regulatorische T-Zellen (Treg). Eine Dysbiose kann laut den Studienautoren eine immunsuppressive Tumormikroumgebung (TME) fördern und die Antitumor-Immunüberwachung unterdrücken. Das Ziel der Arbeit der Autoren ist es, intratumorale Mikrobiota mit Methylierungsmustern und tumorinfiltrierenden Lymphozyten (TILs) in EO CRC zu assoziieren.

• Sie haben das Methylierungsprofil, die Zusammensetzung der Mikrobiota innerhalb des Tumors und die TILs zwischen EO- und LO-CRC charakterisiert und verglichen und fanden heraus, dass es im EO-CRC im Vergleich zum LO-CRC unterschiedliche Muster von Methylierung, mikrobieller Genexpression gibt:
• Die EO-CRC-Fälle zeigten eine globale Hypomethylierung, und das von verschiedenen epigenetischen «clock models» vorhergesagte Methylierungsalter war älter als ihr chronologisches Alter bei Patienten mit EO-CRC.
• Mikroben aus mehreren Reichen, darunter Bakterien, Pilze und Viren, wurden in EO CRC angereichert.
• Die «Pathway-Overrepresentation»-Analyse von differentiell exprimierten Genen zeigte eine Hochregulierung des RAS-Signalwegs, eine Aktivierung der Entzündungsreaktion und des Fettsäurestoffwechsels.
• Die datensatzübergreifende Integration zeigte starke Korrelationen zwischen spezifischen Mikroben und der Hochregulierung von regulatorischen T-Zellen (Tregs) und der Herunterregulierung von CD4-Gedächtnis-T-Zellen.

Die Daten der Autoren deuten darauf hin, dass es bei EO-CRC zu einer beschleunigten Alterung kommen kann, außerdem können Darmkrebs-assoziierte Mikrobiota mit epigenetischer Regulation und Immunantwort des Wirts in Verbindung gebracht werden.

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