নাট মেড | ইন্টিগ্রেটেড টিউমারটি ম্যাপিংয়ের জন্য একটি বহু-ওমিক্স পদ্ধতির

নাট মেড | কলোরেক্টাল ক্যান্সারের সংহত টিউমার, প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং মাইক্রোবায়াল ল্যান্ডস্কেপ ম্যাপিংয়ের জন্য একটি বহু-ওমিক্স পদ্ধতির প্রতিরোধ ব্যবস্থাটির সাথে মাইক্রোবায়োমের মিথস্ক্রিয়া প্রকাশ করে
যদিও সাম্প্রতিক বছরগুলিতে প্রাথমিক কোলন ক্যান্সারের জন্য বায়োমার্কারগুলি ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে, বর্তমান ক্লিনিকাল গাইডলাইনগুলি কেবলমাত্র টিউমার-লিম্প নোড-মেটাস্টেসিস মঞ্চায়ন এবং ডিএনএ মেলামেশা মেরামত (এমএমআর) ত্রুটি বা মাইক্রোসেটেলাইট অস্থিরতা (এমএসআই) (স্ট্যান্ডার্ড প্যাথলজি পরীক্ষার পাশাপাশি) সনাক্তকরণ চিকিত্সার সুপারিশগুলি নির্ধারণের জন্য নির্ভর করে। গবেষকরা ক্যান্সার জিনোম অ্যাটলাস (টিসিজিএ) কোলোরেক্টাল ক্যান্সার কোহোর্ট এবং রোগীর বেঁচে থাকার জিনের এক্সপ্রেশন-ভিত্তিক ইমিউন প্রতিক্রিয়া, মাইক্রোবায়াল প্রোফাইল এবং টিউমার স্ট্রোমার মধ্যে সংযোগের অভাব উল্লেখ করেছেন।

গবেষণায় যেমন অগ্রগতি হয়েছে, ক্যান্সারের সেলুলার, ইমিউন, স্ট্রোমাল বা ক্যান্সারের মাইক্রোবায়াল প্রকৃতি সহ প্রাথমিক কোলোরেক্টাল ক্যান্সারের পরিমাণগত বৈশিষ্ট্যগুলি ক্লিনিকাল ফলাফলগুলির সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে সম্পর্কযুক্ত বলে জানা গেছে, তবে তাদের মিথস্ক্রিয়াগুলি কীভাবে রোগীর ফলাফলগুলিকে প্রভাবিত করে তার সীমিত ধারণা এখনও রয়েছে।
ফেনোটাইপিক জটিলতা এবং ফলাফলের মধ্যে সম্পর্ক বিচ্ছিন্ন করার জন্য, কাতারের সিড্রা ইনস্টিটিউট অফ মেডিকেল রিসার্চের গবেষকদের একটি দল সম্প্রতি একটি ইন্টিগ্রেটেড স্কোর (মাইক্রোস্কোর) বিকাশ করেছে এবং বৈধ করেছে যা মাইক্রোবায়োম বৈশিষ্ট্য এবং ইমিউন রিকেশন কনস্ট্যান্টস (আইসিআর) সংমিশ্রণ করে ভাল বেঁচে থাকার হারযুক্ত রোগীদের একটি গ্রুপকে চিহ্নিত করে। টিম টিউমারগুলির আরএনএ সিকোয়েন্সিং এবং ম্যাচযুক্ত স্বাস্থ্যকর কলোরেক্টাল টিস্যু, পুরো এক্সোম সিকোয়েন্সিং, ডিপ টি-সেল রিসেপ্টর এবং 16 এস ব্যাকটিরিয়া আরআরএনএ জিন সিকোয়েন্সিং, পুরো টিউমার জিনোম সিকোয়েন্সিং, মাইক্রোবিতে পুরো টিউমার জিনোম সিকোয়েন্সিং দ্বারা পরিপূরক সহ আরও বৈশিষ্ট্যযুক্ত। অধ্যয়নটি প্রকৃতি মেডিসিনে "কোলন ক্যান্সারের একটি ইন্টিগ্রেটেড টিউমার, ইমিউন এবং মাইক্রোবায়োম অ্যাটলাস" হিসাবে প্রকাশিত হয়েছিল।

প্রকৃতি মেডিসিনে প্রকাশিত নিবন্ধ

এসি-আইক্যাম ওভারভিউ

গবেষকরা তাজা হিমায়িত টিউমার নমুনাগুলি বিশ্লেষণ করতে একটি অর্থোগোনাল জিনোমিক প্ল্যাটফর্ম ব্যবহার করেছিলেন এবং সিস্টেমিক থেরাপি ছাড়াই কোলন ক্যান্সারের হিস্টোলজিক ডায়াগনোসিসযুক্ত রোগীদের কাছ থেকে সংলগ্ন স্বাস্থ্যকর কোলন টিস্যু (টিউমার-নরমাল জোড়া) মেলে। পুরো-এক্সোম সিকোয়েন্সিং (ডব্লিউইএস), আরএনএ-সিক ডেটা কোয়ালিটি কন্ট্রোল এবং অন্তর্ভুক্তির মানদণ্ডের স্ক্রিনিংয়ের ভিত্তিতে, 348 রোগীর জিনোমিক ডেটা ধরে রাখা হয়েছিল এবং 4.6 বছরের মধ্যবর্তী ফলোআপ সহ ডাউন স্ট্রিম বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল। গবেষণা দলটি এই রিসোর্স সিড্রা-লামসি এসি-আইক্যামের নাম দিয়েছে: ইমিউন-ক্যান্সার-মাইক্রোবায়োম ইন্টারঅ্যাকশনগুলির জন্য একটি মানচিত্র এবং গাইড (চিত্র 1)।

আইসিআর ব্যবহার করে আণবিক শ্রেণিবিন্যাস

অবিচ্ছিন্ন ক্যান্সার ইমিউনোসুরভিলেন্সের জন্য ইমিউন জেনেটিক মার্কারগুলির একটি মডুলার সেট ক্যাপচার করা, যা ইমিউন কনস্ট্যান্ট অফ রিজেকশন (আইসিআর) নামে পরিচিত, গবেষণা দলটি আইসিআরকে মেলানোমা, মূত্রাশয় ক্যান্সার এবং স্তন ক্যান্সার সহ বিভিন্ন ক্যান্সারের ধরণের কভার করে একটি 20-জিন প্যানেলে ঘনীভূত করে এটি অনুকূল করে তোলে। আইসিআর স্তন ক্যান্সার সহ বিভিন্ন ধরণের ক্যান্সারের ধরণের ইমিউনোথেরাপির প্রতিক্রিয়ার সাথেও যুক্ত রয়েছে।

প্রথমত, গবেষকরা এসি-আইক্যাম কোহোর্টের আইসিআর স্বাক্ষরকে বৈধতা দিয়েছেন, একটি আইসিআর জিন-ভিত্তিক সহ-শ্রেণিবদ্ধকরণ পদ্ধতির ব্যবহার করে কোহোর্টকে তিনটি ক্লাস্টার/ইমিউন সাব টাইপগুলিতে শ্রেণিবদ্ধ করার জন্য: উচ্চ আইসিআর (হট টিউমার), মাঝারি আইসিআর এবং লো আইসিআর (কোল্ড টিউমার) (চিত্র 1 বি)। গবেষকরা con ক্যমত্য আণবিক সাব টাইপস (সিএমএস) এর সাথে সম্পর্কিত প্রতিরোধ ক্ষমতা চিহ্নিত করেছিলেন, কোলন ক্যান্সারের ট্রান্সক্রিপ্টোম-ভিত্তিক শ্রেণিবিন্যাস। সিএমএস বিভাগগুলিতে সিএমএস 1/ইমিউন, সিএমএস 2/ক্যানোনিকাল, সিএমএস 3/বিপাক এবং সিএমএস 4/মেসেনচাইমাল অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে আইসিআর স্কোরগুলি সমস্ত সিএমএস সাব টাইপগুলিতে নির্দিষ্ট ক্যান্সার কোষের পথগুলির সাথে নেতিবাচকভাবে সম্পর্কযুক্ত ছিল এবং ইমিউনোসপ্রেসিভ এবং স্ট্রোমাল-সম্পর্কিত পথগুলির সাথে ইতিবাচক সম্পর্কগুলি কেবল সিএমএস 4 টিউমারগুলিতে পরিলক্ষিত হয়েছিল।

সমস্ত সিএমএসে, প্রাকৃতিক কিলার (এনকে) সেল এবং টি সেল সাবসেটগুলির প্রাচুর্যটি আইসিআর উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা সাব টাইপগুলিতে সর্বাধিক ছিল, অন্যান্য লিউকোসাইট সাবসেটগুলিতে (চিত্র 1 সি) বৃহত্তর পরিবর্তনশীলতা সহ। আইসিআর ইমিউন সাব টাইপগুলিতে আইসিআর -এর উচ্চতর (চিত্র 1D) এর প্রগতিশীল বৃদ্ধি, প্রগতিতে প্রগতিশীল বৃদ্ধি রয়েছে, প্রজ্ঞাপনীয় ভূমিকা।

চিত্র 1। এসি-আইক্যাম স্টাডি ডিজাইন, ইমিউন-সম্পর্কিত জিন স্বাক্ষর, প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং আণবিক সাব টাইপ এবং বেঁচে থাকা।
আইসিআর টিউমার সমৃদ্ধ, ক্লোনালি প্রশস্ত টি কোষকে ক্যাপচার করে
টিউমার টিস্যুতে অনুপ্রবেশকারী টি কোষের কেবলমাত্র সংখ্যালঘু টিউমার অ্যান্টিজেনগুলির জন্য নির্দিষ্ট বলে জানা গেছে (10%এরও কম)। অতএব, বেশিরভাগ ইন্ট্রা-টিউমার টি কোষকে বাইস্ট্যান্ডার টি কোষ (বাইস্ট্যান্ডার টি কোষ) হিসাবে উল্লেখ করা হয়। উত্পাদনশীল টিসিআর সহ প্রচলিত টি কোষের সংখ্যার সাথে সবচেয়ে শক্তিশালী পারস্পরিক সম্পর্ক স্ট্রোমাল সেল এবং লিউকোসাইট উপ-জনসংখ্যা (আরএনএ-সিক দ্বারা সনাক্ত করা) এ পরিলক্ষিত হয়েছিল, যা টি কোষের উপ-জনসংখ্যা (চিত্র 2 এ) অনুমান করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। আইসিআর ক্লাস্টারগুলিতে (সামগ্রিক এবং সিএমএস শ্রেণিবিন্যাস) আইসিআর-উচ্চ টিউমারগুলির সর্বোচ্চ অনুপাত সহ আইসিআর-হাই এবং সিএমএস সাব টাইপ সিএমএস 1/ইমিউন গ্রুপগুলিতে (চিত্র 2 সি) ইমিউন এসইকিউ টিসিআরগুলির সর্বোচ্চ ক্লোনালিটি পরিলক্ষিত হয়েছিল। পুরো ট্রান্সক্রিপ্টোম (18,270 জিন) ব্যবহার করে ছয়টি আইসিআর জিন (আইএফএনজি, এসটিএটি 1, আইআরএফ 1, সিসিএল 5, জিজেডএমএ এবং সিক্সসিএল 10) টিসিআর ইমিউন সিক ক্লোনালিটি (চিত্র 2 ডি) এর সাথে ইতিবাচকভাবে যুক্ত শীর্ষ দশ জিনগুলির মধ্যে ছিল। ইমিউনোসেক টিসিআর ক্লোনালিটি বেশিরভাগ আইসিআর জিনের সাথে টিউমার-প্রতিক্রিয়াশীল সিডি 8+ চিহ্নিতকারী (চিত্র 2 এফ এবং 2 জি) ব্যবহার করে পরিলক্ষিত পারস্পরিক সম্পর্কের চেয়ে আরও দৃ strongly ়তার সাথে সম্পর্কযুক্ত। উপসংহারে, উপরের বিশ্লেষণগুলি পরামর্শ দেয় যে আইসিআর স্বাক্ষর টিউমার সমৃদ্ধ, ক্লোনালি প্রশস্ত টি কোষগুলির উপস্থিতি ক্যাপচার করে এবং এর প্রগনোস্টিক প্রভাবগুলি ব্যাখ্যা করতে পারে।

চিত্র 2। টিসিআর মেট্রিক এবং ইমিউন-সম্পর্কিত জিন, ইমিউন এবং আণবিক সাব টাইপগুলির সাথে পারস্পরিক সম্পর্ক।
স্বাস্থ্যকর এবং কোলন ক্যান্সার টিস্যুতে মাইক্রোবায়োম রচনা
গবেষকরা 246 রোগী (চিত্র 3 এ) থেকে মিলিত টিউমার এবং স্বাস্থ্যকর কোলন টিস্যু থেকে প্রাপ্ত ডিএনএ ব্যবহার করে 16 এস আরআরএনএ সিকোয়েন্সিং করেছিলেন। বৈধতার জন্য, গবেষকরা অতিরিক্ত 42 টি টিউমার নমুনা থেকে 16 এস আরআরএনএ জিন সিকোয়েন্সিং ডেটা বিশ্লেষণ করেছেন যা বিশ্লেষণের জন্য উপলব্ধ সাধারণ ডিএনএর সাথে মেলে না। প্রথমত, গবেষকরা ম্যাচযুক্ত টিউমার এবং স্বাস্থ্যকর কোলন টিস্যুগুলির মধ্যে উদ্ভিদের আপেক্ষিক প্রাচুর্যের তুলনা করেছেন। স্বাস্থ্যকর নমুনাগুলির তুলনায় টিউমারগুলিতে ক্লোস্ট্রিডিয়াম পারফ্রিজেনস উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছিল (চিত্র 3 এ -3 ডি)। টিউমার এবং স্বাস্থ্যকর নমুনাগুলির মধ্যে আলফা বৈচিত্র্য (একটি একক নমুনায় বৈচিত্র্য এবং প্রজাতির প্রাচুর্য) এর কোনও উল্লেখযোগ্য পার্থক্য ছিল না এবং আইসিআর-লো টিউমারগুলির তুলনায় আইসিআর-উচ্চ টিউমারগুলিতে মাইক্রোবায়াল বৈচিত্র্যের একটি পরিমিত হ্রাস লক্ষ্য করা গেছে।
মাইক্রোবায়াল প্রোফাইল এবং ক্লিনিকাল ফলাফলগুলির মধ্যে ক্লিনিক্যালি প্রাসঙ্গিক সমিতিগুলি সনাক্ত করতে, গবেষকরা বেঁচে থাকার পূর্বাভাস দেয় এমন মাইক্রোবায়োম বৈশিষ্ট্যগুলি সনাক্ত করতে 16 এস আরআরএনএ জিন সিকোয়েন্সিং ডেটা ব্যবহার করার লক্ষ্য নিয়েছিলেন। এসি-আইক্যাম 246 এ, গবেষকরা একটি ওএস কক্স রিগ্রেশন মডেল চালিয়েছিলেন যা এমবিআর ক্লাসিফায়ারস (চিত্র 3 এফ) নামে পরিচিত অ-শূন্য সহগের (ডিফারেনশিয়াল মৃত্যুর ঝুঁকির সাথে সম্পর্কিত) 41 টি বৈশিষ্ট্য নির্বাচন করেছেন।
এই প্রশিক্ষণ কোহোর্টে (আইসিএএম 246), একটি কম এমবিআর স্কোর (এমবিআর <0, লো এমবিআর) মৃত্যুর উল্লেখযোগ্য কম ঝুঁকির সাথে যুক্ত ছিল (85%)। গবেষকরা লো এমবিআর (ঝুঁকি) এবং দীর্ঘায়িত ওএসের মধ্যে দুটি স্বতন্ত্রভাবে বৈধতাযুক্ত কোহর্টে (আইসিএএম 42 এবং টিসিজিএ-কোড) এর মধ্যে সংযোগের বিষয়টি নিশ্চিত করেছেন। (চিত্র 3) সমীক্ষায় এন্ডোগাস্ট্রিক কোকি এবং এমবিআর স্কোরগুলির মধ্যে একটি দৃ strong ় সম্পর্ক দেখানো হয়েছিল, যা টিউমার এবং স্বাস্থ্যকর কোলন টিস্যুতে অনুরূপ ছিল।

চিত্র 3। টিউমার এবং স্বাস্থ্যকর টিস্যুতে মাইক্রোবায়োম এবং আইসিআর এবং রোগীর বেঁচে থাকার সাথে সম্পর্ক।
উপসংহার
এই গবেষণায় ব্যবহৃত মাল্টি-ওমিক্স পদ্ধতির কলোরেক্টাল ক্যান্সারে প্রতিরোধের প্রতিক্রিয়ার আণবিক স্বাক্ষরের পুঙ্খানুপুঙ্খ সনাক্তকরণ এবং বিশ্লেষণকে সক্ষম করে এবং মাইক্রোবায়োম এবং প্রতিরোধ ব্যবস্থার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া প্রকাশ করে। টিউমার এবং স্বাস্থ্যকর টিস্যুগুলির গভীর টিসিআর সিকোয়েন্সিং থেকে জানা গেছে যে আইসিআর এর প্রগনোস্টিক প্রভাব টিউমার সমৃদ্ধ এবং সম্ভবত টিউমার অ্যান্টিজেন-নির্দিষ্ট টি সেল ক্লোনগুলি ক্যাপচার করার দক্ষতার কারণে হতে পারে।

এসি-আইক্যাম নমুনায় 16 এস আরআরএনএ জিন সিকোয়েন্সিং ব্যবহার করে টিউমার মাইক্রোবায়োম রচনা বিশ্লেষণ করে, দলটি শক্তিশালী প্রগনোস্টিক মান সহ একটি মাইক্রোবায়োম স্বাক্ষর (এমবিআর ঝুঁকি স্কোর) চিহ্নিত করেছে। যদিও এই স্বাক্ষরটি টিউমার নমুনাগুলি থেকে নেওয়া হয়েছিল, তবে স্বাস্থ্যকর কলোরেক্টাম এবং টিউমার এমবিআর ঝুঁকি স্কোরের মধ্যে একটি দৃ strong ় সম্পর্ক ছিল, যা এই স্বাক্ষরটি রোগীদের অন্ত্রের মাইক্রোবায়োম রচনাটি ক্যাপচার করতে পারে বলে পরামর্শ দেয়। আইসিআর এবং এমবিআর স্কোরগুলি সংমিশ্রণ করে, বহু-ওমিক শিক্ষার্থী বায়োমারকারকে সনাক্ত করা এবং যাচাই করা সম্ভব হয়েছিল যা কোলন ক্যান্সারে আক্রান্ত রোগীদের মধ্যে বেঁচে থাকার পূর্বাভাস দেয়। অধ্যয়নের মাল্টি-ওমিক ডেটাসেট কোলন ক্যান্সার জীববিজ্ঞানকে আরও ভালভাবে বোঝার জন্য এবং ব্যক্তিগতকৃত থেরাপিউটিক পদ্ধতির আবিষ্কার করতে সহায়তা করার জন্য একটি সংস্থান সরবরাহ করে।

রেফারেন্স:
রোল্যান্ডস, জে।, কুপেন, পিজেকে, আহমেদ, ইআই এট আল। কোলন ক্যান্সারের একটি সংহত টিউমার, প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং মাইক্রোবায়োম অ্যাটলাস। নাট মেড 29, 1273–1286 (2023)।