陸蔭英教授:膽道腫瘤大數據整合成果初顯,微生態研究贏得突破

腫瘤瞭望消化時訊 發佈 2022-12-06T02:58:39.331933+00:00

編者按:膽管癌和膽囊癌是全球範圍內的難題。我國以膽管癌多見,其中肝內膽管癌發病率高於肝外膽管癌。近年來,膽道腫瘤個體化靶向治療進展可喜,但也出現相同的組織學分型,相同的臨床分型、分級、分期,相同的治療方案,卻出現不一致的治療反應和預後。

編者按:膽管癌和膽囊癌是全球範圍內的難題。我國以膽管癌多見,其中肝內膽管癌發病率高於肝外膽管癌。近年來,膽道腫瘤個體化靶向治療進展可喜,但也出現相同的組織學分型,相同的臨床分型、分級、分期,相同的治療方案,卻出現不一致的治療反應和預後。如何依靠大數據整合多分子標誌物指導膽道腫瘤的精準治療呢?解放軍總醫院第五醫學中心、肝膽腫瘤診療與研究中心陸蔭英教授團隊專注於膽管細胞癌大數據整合、微生態標誌物研究,現已初顯成果。《腫瘤瞭望》整理其精粹,供讀者參考。

建成膽管細胞癌整合組學資料庫,邁入智慧診療新時代

眾所周知,不同來源樣本及檢測項目略有差異。如原發灶、轉移灶組織檢測項目通常包括DNA、RNA、ncRNA、蛋白、代謝產物;血液、血漿、血清檢測項目常包括ctDNA、cfDNA、ncRNA、蛋白、代謝產物;單細胞、糞便、尿液、其他體液檢測項目主要為DNA、RNA、ncRNA、蛋白、代謝產物、微生物。那麼,面對眾多備選分子標誌物,膽道腫瘤如何精細分型?如何篩選肝臟腫瘤分子分型、診斷、監測、預後和治療應答相關的標誌物?通過多種功能性組學整合分析,篩選高效的標誌物/組合,開發便捷DSS模型或是解決方向。整合組學資料庫的建立應立足於腫瘤生物學機制,而非相關性結果。

目前,解放軍總醫院第五醫學中心肝膽管癌(CCA)整合組學資料庫項目已經完成千餘例CCA患者全病程臨床數據錄入及對應部分患者多組學檢測,已完成500餘例膽管細胞癌(ICC)患者的全外顯子測序、甲基化/羥甲基化測序、靶向代謝組測序、微生物組測序以及免疫因子檢測。多種來源信息以結構化的形式存儲在雲端平台,該平台實現對數據進行加密,保留了數據的可擴展性、可靠性,實現對數據的精細管理。

肝膽管癌(CCA)整合組學資料庫可以作為臨床腫瘤整合組學資料庫的樣板工程,涵蓋了一般信息、臨床特徵、檢驗數據、組學數據、影像數據、統計工具。藉助於該資料庫,通過智能影像輔助鑑別診斷HCC/ICC,在測試數據集取得整體識別精度為98%、人均識別速度約為0.4秒的驚人成績。目前,陸蔭英教授團隊已經取得資料庫發明專利1項、於Hepatology發表ICC預後預測模型相關的學術論文一篇。

與此同時,解放軍總醫院第五醫學中心與北理工合作聯合繪製了混合型肝癌(HCC- ICC)的基因圖譜,發現結合型、混勻型的混合型肝癌免疫微環境的差異,預示對免疫治療的不同效應;揭示分開型混合型肝癌的腫瘤轉移路徑及其表型轉化、演化規律;證實Nestin蛋白可作為混合型肝癌、肝細胞癌以及肝內膽管細胞癌的預後標誌。

CCA基因異質性高,單-標誌物建立高效的分子分型難度大,越來越成熟的CCA分子分型對臨床診療決策的指導作用尚待驗證。整合資料庫是建立高效的腫瘤多組學分子分型的新方向,多維度數據結合深度學習、大數據計算等方法,開發智慧化診療工具,將引領未來臨床診療模式的重大變革。

聚焦膽道腫瘤的微生態變化,探索治療新方向

現有研究表明腸道微生態調控腫瘤免疫治療療效的潛在機制主要體現在:發揮輔助增強PD-1抗體效應的作用;恢復對CTL-4抗體治療的響應,減輕免疫性結腸炎;輔助CpG-ODNs清除腫瘤;增強γ-干擾素抗腫瘤效應。腸道微生物可以通過調控NKT細胞活性影響HCC轉歸,可以輔助預測腫瘤免疫治療的療效,也可以反映肝硬化發展至肝癌過程中的變化。

但,眾多研究結果表明HCC組樣本中微生物正相關關係較多,作用網絡並不穩定。我國ICC患者腸道菌群、膽汁酸代謝及炎性因子的互作圖譜顯示,ICC患者糞便菌群的α-多樣性和β-多樣性明顯高於HCC和肝硬化患者,乳酸菌、放線菌、消化道鏈球菌及Alloscardovia菌為主;血漿/大便甘氨熊脫氧膽酸、牛磺熊去氧膽酸比例增高,能夠作為ICC/HCC的鑑別診斷標誌物;瘤胃菌豐度增高與血漿IL-4、IL-6和膽汁酸CDCA濃度相關;假分枝桿菌豐度與ICC生存期相關。ICC患者腸道內特定真菌菌群豐度增高。

進一步分析顯示,口腔微生物中HCC和LC患者四種標本類型中生物多樣性相似,唾液樣本微生物診斷HCC效能最好。CCA和HCC組在膽汁微生物β多樣性上無區別,但與膽道良性疾病有區別;CCA和HCC組有更多重合的細菌類型。膽汁的特定菌屬能很好的區別LC、HCC、ICC等3種疾病。CCA組高豐度的細菌與臨床指標具有相關性,同時發現Methylobacterium komagate菌的豐度與CGA生存呈負相關。

微生態調控參與治療腫瘤的應用有2大方向:一是研發檢測試劑盒,實現腫瘤早篩、無創早篩與診斷;二是通過微生態產品(HMT-菌群移植、菌群檢測+配方菌)增強化療、免疫治療的效果,減少毒性。

結 語

肝膽惡性腫瘤的人群異質性和時空異質性造成肝膽惡性腫瘤的臨床治療應答差異,有效窗口期短。對肝膽惡性腫瘤,需要以多學科診療為理論及技術支持,藉助整合組學資料庫,結合深度學習、大數據計算等方法,實現「精分」、「精治」的大變革。同時,腸道微生物能夠通過調控機體免疫狀態影響腫瘤免疫治療療效,亦可作為生物學標誌物輔助預測腫瘤免疫治療的療效及預後,口腔等不同部位微生物可開發成為新型腫瘤診斷的標誌物,菌群移植/益生菌輔助腫瘤治療也將是未來抗腫瘤製劑研發的新方向。

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