Rob Knight, PhD, är professor vid avdelningarna för pediatrik vid UC San Diego School of Medicine and Bioengineering and Computer Science vid UC San Diego Jacobs School of Engineering. Kredit:UC San Diego Health Sciences
Ett internationellt team av forskare, som leds av forskare vid University of California San Diego School of Medicine, har skapat den första pan-cancer mycobiome-atlasen - en undersökning av 35 typer av cancer och deras associerade svampar.
Resultaten publiceras den 29 september 2022 i tidskriften Cell .
Cancerceller och mikrober har en lång och bestående association. Båda har utvecklats samtidigt inom människokroppens ekosystem, ofta beroende på samma resurser. Konkurrens om dessa resurser påverkar ofta replikeringen och överlevnaden av cancerceller, mikrober och den mänskliga värden.
Sambandet mellan cancer och individuella mikrober har länge studerats från fall till fall, men mycket nyligen fokuserar på hela den mänskliga mikrobiomet, särskilt i tarmen, som hyser fler - och mer olika - samhällen av bakterier, virus och svampar än någonstans annat i eller på människokroppen.
Men rollerna och inflytandet av cancerassocierade svampar förblir i stort sett ostuderade och okända. Svampar är mer komplicerade organismer än virus och bakterier. De är eukaryoter - organismer med celler som innehåller kärnor. Deras celler liknar mycket mer djurceller än bakterier eller virus.
"Förekomsten av svampar i de flesta cancerformer hos människor är både en överraskning och att förvänta sig", säger Rob Knight, Ph.D., professor vid avdelningarna för pediatrik vid UC San Diego School of Medicine och Bioengineering and Computer Science vid UC San Diego Jacobs School of Engineering, Wolfe Family Endowed ordförande i mikrobiomforskning vid Rady Children's Hospital-San Diego och medgrundare av Micronoma, ett San Diego-baserat företag som utvecklar mikrobiella biomarkörer i blod och vävnader för att diagnostisera och behandla cancer.
"Det är förvånande eftersom vi inte vet hur svamp kan komma in i tumörer i hela kroppen. Men det förväntas också eftersom det passar mönstret av friska mikrobiomer i hela kroppen, inklusive tarmen, munnen och huden, där bakterier och svampar interagerar som en del av en komplex gemenskap."
Svampar som finns på människokroppen finns i två huvudtyper:miljösvampar, såsom jästsvamp och mögel som i allmänhet inte skadar de flesta friska människor, och kommensala svampar, som lever på eller inuti människokroppen och kan vara ofarliga, ger en fördel såsom att förbättra tarmhälsa eller bidra till sjukdomar, såsom svampinfektioner eller leversjukdom. Svampar spelar också en roll i att forma värdimmuniteten, på gott och ont, vilket är stort hos personer med nedsatt immunförsvar, inklusive cancerpatienter.
Den nya studien karakteriserar cancermykobiomet - svampar kopplade till cancer - i 17 401 prover av patientvävnader, blod och plasma i 35 typer av cancer i fyra oberoende kohorter. Forskarna fann svamp-DNA och celler i låg mängd över många stora mänskliga cancerformer, med skillnader i gemenskapssammansättningar som skilde sig åt mellan cancertyper.
"The finding that fungi are commonly present in human tumors should drive us to better explore their potential effects and re-examine almost everything we know about cancer through a 'microbiome lens,'" said co-corresponding author Ravid Straussman, MD, Ph.D., a principal investigator at Weizmann Institute of Science.
Analyses that compared fungal communities with matched bacteriomes (the bacterial component of the microbiome) and immunomes (genes and proteins constituting the immune system) revealed that the associations between them were often "permissive," rather than competitive.
For example, one species of fungi was found to be enriched in breast cancer tumors of patients older than 50 years while another species was notably abundant in lung cancer samples.
The researchers said there were significant correlations between specific fungi and age, tumor subtypes, smoking status, response to immunotherapy and survival measures. Whether the fungi are simply correlated or causally associated remains to be determined.
"These findings validate the view that the microbiome in its entirety is a key piece of cancer biology," said study co-author Gregory Sepich-Poore, Ph.D., co-founder and chief analytics officer at Micronoma, "and may present significant translational opportunities, not only in cancer detection, but also in other biotech applications related to drug development, cancer evolution, minimal residual disease, relapse and companion diagnostics." + Utforska vidare
