Рак предстательной железы является наиболее распространенной злокачественной опухолью у мужчин в развитых странах, от которой ежегодно умирает более 250 000 человек во всем мире.
Клиническое течение рака простаты крайне неоднородно, и критические решения о вероятности агрессивного течения заболевания принимаются на основании информации, полученной во время обследования, включая гистопатологический балл Глисона, определенный после биопсии. Определение биомаркеров мочи для выявления агрессивного рака простаты представляет собой область растущего интереса. Материал, выделяемый предстательной железой, попадает в мочу, а рефлюкс мочи в простату хорошо известен, что подтверждает существование контура простата-моча.
Выявленные биомаркеры мочи включают оценку метилирования генов или профили экспрессии генов, включая PCA3, и различные комбинации генов. Однако ни один из этих тестов не используется в широкой клинической практике, и остается сложной задача найти такое сочетание биомаркеров и клинических данных, которое при первичном обследовании пациента могло бы надежно предсказать группы риска рака простаты и прогрессирование заболевания.
Генетическая наследственность и этническая принадлежность играют определенную роль в развитии рака простаты, в то время как хроническое воспаление также было предложено в качестве этиологического фактора. Установлена роль Helicobacter pylori в развитии рака желудка, что стимулирует поиск микробного участия в развитии других видов рака. Известно, что бактерии присутствуют в мочеполовом тракте и в тканях простаты, а бактерии, выделенные из простаты, могут вызывать воспаление в животных моделях. Обнадеживает тот факт, что микроорганизмы, присутствующие в ткани предстательной железы, различаются у пациентов с разным баллом Глисона, и существует связь между наличием рака простаты и различными микробными профилями мочи и желудочно-кишечного тракта.
В данном исследовании мы использовали флуоресцентную микроскопию, анаэробное культивирование, секвенирование 16S рибосомальных ампликонов, секвенирование мРНК и полногеномное секвенирование ДНК для обнаружения бактерий в моче после цифрового ректального обследования (DRE) и в тканях рака простаты. Мы использовали методологию "древа жизни" для выделения и классификации новых бактерий и искали ассоциации между присутствием бактерий и группами риска рака простаты.
Цель исследования
Обеспечить улучшенную характеристику микробиома простаты и мочи и исследовать прогностический потенциал присутствующих бактерий.
Дизайн и участники
Микробиомные профили были исследованы в образцах мочи пациентов (микроскопия осадка: n = 318, секвенирование 16S рибосомального ампликона: n = 46; и РНК-секвенирование внеклеточных пузырьков: n = 40) и раковой ткани (n = 204).
Оценка результатов и статистический анализ
Микробиом оценивали с помощью анаэробного культивирования, популяционного анализа 16S, РНК-секвенирования и полногеномного секвенирования ДНК.
Результаты и ограничения
Мы продемонстрировали ассоциацию между присутствием бактерий в осадке мочи и более высоким риском рака простаты по Д'Амико (обнаружение, n = 215 пациентов, p < 0,001; проверка, n = 103, p < 0,001). Характеристика бактериального сообщества привела к:
(1) идентификации четырех новых бактерий (Porphyromonas sp. nov., Varibaculum sp. nov., Peptoniphilus sp. nov. и Fenollaria sp. nov.), которые часто встречались в моче пациентов, и
(2) выделению подгруппы пациентов, ассоциированной с развитием метастазов (p = 0,015, log-rank test).
Присутствие пяти специфических анаэробных родов, включающих три новых изолята, в осадке мочи (p = 0,045, log-rank test), внеклеточных везикулах (p = 0,039) и раковых тканях (p = 0,035), было ассоциировано с группой риска развития рака, при этом коэффициент опасности прогрессирования заболевания в мета-анализе составил 2,60 (95% доверительный интервал: 1,39-4,85; p = 0,003; регрессия Кокса). Ограничением является то, что функциональные связи с развитием рака еще не установлены.
Выводы
Данное исследование характеризует микробиом простаты и мочи и показывает, что определенные роды анаэробных бактерий обладают прогностическим потенциалом. Мы выявили четыре новые бактерии и предположили потенциальную прогностическую ценность микробиома при раке простаты. Наши результаты свидетельствуют о важном значении бактерий, присутствующих в моче и простате, как потенциальных прогностических маркеров и, при рассмотрении вместе с данными других исследований, служат отправной точкой для будущих исследований роли бактерий в патогенезе и эволюции рака простаты.
