Обилие бактерий полости рта в новообразованиях предшествует раку

Кистозные новообразования в поджелудочной железе (ПЖ) встречаются все чаще. Самый распространенный тип — внутрипротоковые папиллярные муцинозные кистозные новообразования (ВПМКН). Это кисты эпителиального происхождения, они могут быть доброкачественными, с высоким риском малигнизации и злокачественным потенциалом от низкой дисплазии до инвазивных аденокарцином. ВПМКН служат ранним маркером рака ПЖ, однако их диагностика, в особенности определение степени трансформации, все еще не оптимальна, и окончательный диагноз обычно ставится только после операции.

Показано, что в раковых тканях ПЖ может увеличиваться количество некоторых бактерий. А значит, определение микробиома может быть одним из способов дифференциальной диагностики кист ПЖ. Авторы работы проанализировали кистозную жидкость и плазму резецированных ПЖ у 105 пациентов с достоверно поставленным после операции диагнозом. С помощью qPCR и PacBio-секвенирования анализировали количество и разнообразие бактериальной ДНК. Также оценивали количество провоспалительного интерлейкина-1β (IL-1β) и бактериального липополисахарида в жидкости кисты.

Выяснилось, что количество бактериальной ДНК и IL-1β коррелирует с тяжестью кистозного поражения: оно было значительно выше у пациентов с ВПМКН и ВПМКН с инвазивным раком по сравнению с другими типами кист ПЖ, причем только в кистозной жидкости, а не в плазме. Максимальное количество бактериальной ДНК и IL-1β наблюдалось у пациентов с высокой дисплазией ВПМКН.

Анализ разнообразия бактерий по 16S рРНК обнаружил различия микробиомов ПЖ у пациентов с низкой и высокой дисплазией ВПМКН и раком ПЖ на уровне типов, но не более мелких таксонов. При низкой дисплазии ВПМКН в микробиоме доминировали Proteobacteria, в то время как при высокой дисплазии и раке микробиомы были более разнообразны и доминировали Firmicutes либо Proteobacteria.

Дальнейший анализ выявил 38 видов с хорошей корреляцией по наличию в микробиомах: бактерию ротовой полости Fusobacterium nucleatum находили вместе с 10 другими видами, многие из которых тоже являются бактериями ротовой полости, а бактерию Granulicatella adiacens — вместе с другой ротовой бактерией P. melaninogenica, причем с некоторыми другими видами G. adiacens никогда не встречалась одновременно. Ранее было уже известно, что F. nucleatum ассоциирована с онкогенезом, и в данном исследовании это было подтверждено.

Авторы также проверили влияние медицинских процедур, таких как лечение антибиотиками и эндоскопия, на внутрикистозный микробиом. Оказалось, что повышенное количестве бактериальной ДНК внутри кист связано с такими процедурами, но встречается и у пациентов, которые им не подвергались.

Положительная корреляция между тяжестью новообразований и количеством IL-1β и бактериальной ДНК указывает на влияние микробиома кисты на местную опухолевую среду. Столь явная связь показана впервые, хотя уже было известно, что панкреатический микробиом может вызывать внутриопухолевое подавление иммунитета и этим способствовать развитию заболевания.

Эти результаты имеют два важных для клинической практики следствия. Во-первых, следует избегать системного распространения пероральных патогенов у пациентов с диагнозом ВПМКН (например, проводить эндоскопию с использованием местных пероральных антисептиков). Во-вторых, появляются новые возможности для диагностики.

«Мы были удивлены, обнаружив оральные бактерии в поджелудочной железе, но это было не совсем неожиданным, — говорит ведущий автор работы Маргарет Селльберг Чен. — Мы уже показали в менее масштабном исследовании, что содержание обнаруженных нами бактерий повышено в слюне пациентов с раком поджелудочной железы». Выявленные в слюне биомаркеры можно использовать для диагностики кист ПЖ и распознавания ВПМКН, что снизит число ненужных операций. Это особенно важно, поскольку позволит решить проблемы с чрезмерным лечением ВПМКН и в то же время предотвратит длительные изменения микробиома ПЖ, которые могут способствовать трансформации клеток и их будущей устойчивости к химиотерапии.