Trotz Fortschritten in der Diagnose und Therapie bleibt die Prognose für Patienten mit Lungenplattenepithelkarzinom (LUSC) schlecht, und das Potenzial von Mikrobiom-basierten prognostischen Biomarkern und therapeutischen Zielen ist weitgehend unerforscht. LUSC-Patientendaten aus dem The Cancer Genome Atlas (TCGA), einschließlich Daten zur mikrobiellen Genushäufigkeit und RNA-Sequenzierungsdaten (RNA-Seq), wurden als Trainingsdatensatz verwendet. Zwei weitere unabhängige Datensätze, GSE19188 und GSE157009, dienen als Validierungsdatensätze. Ein Mikrobiom-basiertes Risikoscore-Modell (RS) wurde durch univariate Cox-Regressionsanalyse in Kombination mit dem Least Absolute Shrinkage and Selection Operator (LASSO) erstellt.
Lungenplattenepithelkarzinom (LUSC) ist ein dominanter histologischer Subtyp des nicht-kleinzelligen Lungenkrebses (NSCLC) und macht einen erheblichen Teil der Lungenkrebsfälle weltweit aus. Trotz Fortschritten in den Diagnose- und Behandlungsmethoden haben LUSC-Patienten immer noch schlechte Ergebnisse, mit einer Fünfjahresüberlebensrate von unter 20 % und einer 33%igen Wahrscheinlichkeit eines lokalen Wiederauftretens innerhalb von zwei Jahren. Dies unterstreicht den dringenden Bedarf an neuen prognostischen Biomarkern und therapeutischen Zielen, um die Ergebnisse für die Patienten zu verbessern.
Neuere Studien haben die entscheidende Rolle des Tumor-Mikromilieus, einschließlich mikrobieller Gemeinschaften, bei der Entstehung und Progression von Krebs hervorgehoben. Es wurde festgestellt, dass das menschliche Mikrobiom, insbesondere das Darmmikrobiom, systemische Entzündungen, Immunantworten und sogar die Wirksamkeit von Krebsbehandlungen beeinflusst. Mikrobielle Dysbiose, ein Ungleichgewicht in mikrobiellen Gemeinschaften, wurde in verschiedenen bösartigen Erkrankungen, einschließlich Darm-, Magen- und Leberkrebs, in Verbindung gebracht.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Mikrobiom das Tumorverhalten durch mehrere Mechanismen beeinflussen kann, darunter die Modulation des Immunsystems, die Produktion mikrobieller Metaboliten und die Veränderung des Tumor-Mikromilieus. Im Zusammenhang mit Lungenkrebs ist das Lungenmikrobiom von besonderem Interesse. Die Lunge, die einst als steril galt, beherbergt nun bekanntermaßen eine vielfältige mikrobielle Gemeinschaft. Veränderungen im Lungenmikrobiom wurden mit chronischen Atemwegserkrankungen in Verbindung gebracht und könnten die Pathogenese von Lungenkrebs beeinflussen.
Spezifische mikrobielle Taxa wurden mit Entzündungspfaden in Verbindung gebracht, die zur Entstehung und Progression von Tumoren beitragen könnten. So können beispielsweise bestimmte Bakterien chronische Entzündungen auslösen, ein bekannter Risikofaktor für Krebs. Darüber hinaus können mikrobielle Metaboliten wie kurzkettige Fettsäuren und sekundäre Gallensäuren die Zellproliferation, Apoptose und DNA-Reparaturmechanismen beeinflussen.
Trotz der zunehmenden Anerkennung der Rolle des Mikrobioms bei Krebs wurde der spezifische Einfluss mikrobieller Gemeinschaften in der Lunge auf die LUSC-Prognose nicht gründlich untersucht. Angesichts der komplexen Interaktion zwischen dem Mikrobiom und dem Immunsystem des Wirts könnte das Verständnis der mit LUSC verbundenen mikrobiellen Zusammensetzung wertvolle Erkenntnisse über die Mechanismen liefern, die die Progression von Krebs antreiben, und potenzielle Biomarker für die Prognose und therapeutische Ziele identifizieren.
Diese Studie zielt darauf ab, prognostische mikrobielle Marker in LUSC zu identifizieren, indem die mikrobielle Genushäufigkeit und RNA-Seq-Daten umfassend analysiert werden. Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass bestimmte mikrobielle Gattungen signifikant mit der LUSC-Prognose zusammenhängen und dass die Integration dieser mikrobiellen Marker mit Daten zur mRNA-Expression die prognostische Genauigkeit bestehender Modelle verbessern kann.