世界初のマイコバイオーム・アトラスががんと菌類の関連性を記述(First-Ever Mycobiome Atlas Describes Associations between Cancers and Fungi)

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細菌やウイルスに比べて理解が進んでいない真菌類を、診断、予後予測、治療のツールとして活用する道が開かれた Poorly understood compared to bacteria and viruses, the new work opens the door to using tell-tale fungi as a diagnostic, prognostic and therapeutic tool

2022-09-29 カリフォルニア大学サンディエゴ校(UCSD)

国際研究チームは、35種類のがんとそれに関連する菌類を調査し、初の汎がんマイコバイオーム・アトラスを作成した。
真菌は、ウイルスや細菌よりも複雑な生物である。真菌は真核生物であり、核を持つ細胞を持つ生物である。真菌の細胞は、バクテリアやウイルスよりも動物の細胞によく似ている。
今回の研究では、4つの独立したコホートにおいて、35種類のがん患者の組織、血液、血漿の17,401サンプルを対象に、がんと関連する菌類(マイコバイオーム)の特徴を明らかにした。その結果、ヒトの多くの主要ながんにおいて、真菌のDNAと細胞が低い存在量で見られ、がん種によって群集組成に違いがあることがわかった。
真菌群に対応するバクテリオーム(マイクロバイオームの細菌成分)およびイムノーム(免疫系を構成する遺伝子やタンパク質)を比較した解析では、両者の関連性が競合的ではなく、「寛容」であることが多いことが明らかになった。
研究者らは、特定の真菌と年齢、腫瘍のサブタイプ、喫煙の有無、免疫療法への反応、生存率との間には有意な相関があると述べている。これらの真菌が単に相関しているのか、それとも因果関係があるのかは、まだ解明されていない。

<関連情報>

汎癌解析により、癌の種類に特異的な菌の生態とバクテリオームとの相互作用が明らかになった Pan-cancer analyses reveal cancer-type-specific fungal ecologies and bacteriome interactions

Lian Narunsky-Haziza,Gregory D. Sepich-Poore,Ilana Livyatan,Omer Asraf,Cameron Martino,Deborah Nejman,Nancy Gavert,Jason E. Stajich,Guy Amit,Antonio González,Stephen Wandro,Gili Perry,Ruthie Ariel,Arnon Meltser,Justin P. Shaffer,Qiyun Zhu,Nora Balint-Lahat,Iris Barshack,Maya Dadiani,Einav N. Gal-Yam,Sandip Pravin Patel,Amir Bashan,Austin D. Swafford,Yitzhak Pilpel,Rob Knight,Ravid Straussman
Cell  Published: September 29, 2022
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.09.005

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Highlights

•Fungi were detected in 35 cancer types and were often intracellular

•Multiple fungal-bacterial-immune ecologies were detected across tumors

•Intratumoral fungi stratified clinical outcomes, including immunotherapy response

•Cell-free fungal DNA diagnosed healthy and cancer patients in early-stage disease

Summary

Cancer-microbe associations have been explored for centuries, but cancer-associated fungi have rarely been examined. Here, we comprehensively characterize the cancer mycobiome within 17,401 patient tissue, blood, and plasma samples across 35 cancer types in four independent cohorts. We report fungal DNA and cells at low abundances across many major human cancers, with differences in community compositions that differ among cancer types, even when accounting for technical background. Fungal histological staining of tissue microarrays supported intratumoral presence and frequent spatial association with cancer cells and macrophages. Comparing intratumoral fungal communities with matched bacteriomes and immunomes revealed co-occurring bi-domain ecologies, often with permissive, rather than competitive, microenvironments and distinct immune responses. Clinically focused assessments suggested prognostic and diagnostic capacities of the tissue and plasma mycobiomes, even in stage I cancers, and synergistic predictive performance with bacteriomes.

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