Р. Шваб1, Н. Салим2, А.Н. Данилов3, К.О. Туманова4, А.В. Чжао5, П.В. Копосов6

1 Клиника MIND Брейн-гут центр (Будапешт, Венгрия)

2–6 АО «Европейский Медицинский Центр» (Москва, Россия)

2 ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования»
Минздрава России (Москва, Россия)

3 ООО «АСТРА-77» (Москва, Россия)

Постановка проблемы. За последние десять лет произошел прорыв в исследованиях, посвященных микробиому и его связи с различными заболеваниями, включая рак. Значительный научный и прикладной интерес представляют механизмы взаимосвязи дисбиоза и канцерогенеза, в особенности в отношении развития колоректального рака, который является серьезной проблемой для современного здравоохранения.

Цель работы – обзор потенциальных патогенетических аспектов участия микробиома в канцерогенезе, включая такие механизмы, как воспаление, повреждение кишечного барьера и нарушение передачи сигналов, которые играют важную клиническую роль и могут стать терапевтической мишенью.

Результаты. Обсуждается роль дисбиоза и молекулярный патогенез колоректального рака в свете классификации CMS.

Практическая значимость. Полученные результаты могут позволить в будущем целенаправленно применять иммуноонкологическую и таргетную терапию на ожидаемо возрастающем числе пациентов с колоректальным раком. Также они расширят возможности мероприятий на этапах первичной, вторичной и третичной профилактики колоректального рака.

Шваб Р., Салим Н., Данилов А.Н., Туманова К.О., Чжао А.В., Копосов П.В. Роль микробиома в развитии колоректального рака // Технологии живых систем. 2023. T. 20. № 3. С. 25-35. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700997-202303-04

1. Pearson-Stuttard J., Papadimitriou N., Markozannes G. et al. Type 2 Diabetes and Cancer: An Umbrella Review of Observational and Mendelian Randomization Studies // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2021. V. 30. № 6. P. 1218–1228. Doi: 10.1158/1055-9965.EPI-20-1245
2. Banks E., Joshy G., Weber M.F. et al. Tobacco smoking and all-cause mortality in a large Australian cohort study: findings from a mature epidemic with current low smoking prevalence // BMC Med. 2015. V. 24. № 2. P. 13–38. doi: 10.1186/s12916-015-0281-z
3. Gourd K. ESMO World Congress on Gastrointestinal Cancer 2022 // Lancet Oncol. 2022. V. 23. № 8. P. 988. Doi: 10.1016/S1470-2045(22)00443-0
4. Guinney J., Dienstmann R., Wang X. et al. The consensus molecular subtypes of colorectal cancer // Nat. Med. 2015. V. 21. № 11. P. 1350–1356. Doi: 10.1038/nm.3967
5. Picard E., Verschoor C.P., Ma G.W., Pawelec G. Relationships between immune landscapes, Genetic Subtypes and Responses to Immunotherapy in Colorectal Cancer // Front. Immunol. 2020. V. 6. № 3. P. 369. Doi: 10.3389/fimmu.2020.00369
6. Llosa N.J., Cruise M., Tam A. et al. The vigorous immune microenvironment of microsatellite instable colon cancer is balanced by multiple counter-inhibitory checkpoints // Cancer Discov. 2015. № 5. P. 43–51.
7. Pagès F., Mlecnik B., Marliot F. et al. International validation of the consensus Immunoscore for the classification of colon cancer: a prognostic and accuracy study // Lancet. 2018. V. 391. P. 2128–2139. Doi:10.1016/S0140-6736(18)30789-X
8. Purcell R.V., Visnovska M., Biggs P.J., Schmeier S., Frizelle F.A. Distinct gut microbiome patterns associate with consensus molecular subtypes of colorectal cancer // Sci. Rep. 2017. V. 7. № 12. P. e11590. Doi: 10.1038/s41598-017-11237-6
9. Salvucci M., Crawford N., Stott K. et al. Patients with mesenchymal tumours and high Fusobacteriales prevalence have worse prognosis in colorectal cancer (CRC) // Gut. 2022. V. 71. № 8. P. 1600–1612. Doi: 10.1136/gutjnl-2021-325193
10. Dinarvand P., Davaro E.P., Doan J.V. et al. Familial adenomatous polyposis syndrome: an update and review of extraintestinal manifestations // Arch. Pathol. Lab. Med. 2019. V. 143. № 11. P. 1382–1398. Doi: 10.5858/arpa.2018-0570-RA
11. Dejea C.M., Fathi P., Craig J.M. et al. Patients with familial adenomatous polyposis harbor colonic biofilms containing tumorigenic bacteria // Science. 2018. V. 359. № 6375. P. 592–597. Doi: 10.1126/science.aah3648
12. Chung L., Thiele Orberg E., Geis A.L. et al. Bacteroides fragilis toxin coordinates a pro-carcinogenic inflammatory cascade via targeting of colonic epithelial cells // Cell Host Microbe. 2018. V. 23. № 2. P. 203–214. Doi: 10.1016/j.chom.2018.01.007
13. Clay S.L., Fonseca-Pereira D., Garrett W.S. Colorectal cancer: the facts in the case of the microbiota // J. Clin. Invest. 2022. V. 132. № 4. P. e155101. Doi: 10.1172/JCI155101
14. Brembeck F.H, Rosário M., Birchmeier W. Balancing cell adhesion and Wnt signaling, the key role of beta-catenin // Curr. Opin. Genet. Dev. 2006. V. 16. № 1. P. 51–59. Doi: 10.1016/j.gde.2005.12.007
15. Silva-García O., Valdez-Alarcón J.J., Baizabal-Aguirre V.M. Wnt/β-Catenin signaling as a molecular target by pathogenic bacteria // Front Immunol. 2019. № 10. P. 2135. Doi: 10.3389/fimmu.2019.02135
16. Pagès F., Kirilovsky A., Mlecnik B. et al. In situ cytotoxic and memory T cells predict outcome in patients with earlystage colorectal cancer // J. Clin. Oncol. 2009. V. 27. № 35. P. 5944–5951. Doi: 10.1200/JCO.2008.19.6147
17. Xing J., Liao Y., Zhang H. et al. Impacts of MicroRNAs induced by the gut microbiome on regulating the development of colorectal cancer // Front. Cell. Infect. Microbiol. 2022. V. 12. P. e804689. Doi: 10.3389/fcimb.2022.804689
18. Ying H., Kimmelman A.C., Lyssiotis C.A. et al. Oncogenic Kras maintains pancreatic tumors through regulation of anabolic glucose metabolism // Cell. 2012. V. 149. № 3. P. 656–670. Doi: 10.1016/j.cell.2012.01.058
19. Antón M., Rodríguez-González A., Ballesta A. et al. Alcohol binge disrupts the rat intestinal barrier: the partial protective role of oleoylethanolamide // Br. J. Pharmacol. 2018. V. 175. № 24. P. 4464–4479. Doi: 10.1111/bph.14501
20. Bagnardi V., Rota M., Botteri E. et al. Alcohol consumption and site-specific cancer risk: a comprehensive dose-response meta-analysis // Br. J. Cancer. 2015. V. 112. № 3. P. 580–593. Doi: 10.1038/bjc.2014.579
21. Yang C.S., Chen X., Tu S. Etiology and prevention of esophageal cancer // Gastrointest Tumors. 2016. V. 3. № 1. P. 3–16. Doi: 10.1159/000443155
22. Galeone C., Pelucchi C., Talamini R. et al. Role of fried foods and oral/pharyngeal and oesophageal cancers // Br. J. Cancer. 2005. V. 92. № 11. P. 2065–2069. Doi: 10.1038/sj.bjc.6602542
23. Bernardazzi C., Pêgo B., de Souza H.S. Neuroimmunomodulation in the gut: focus on inflammatory bowel disease // Mediators Inflamm. 2016. V. 2016. P. e1363818. Doi: 10.1155/2016/1363818
24. Scherzad A., Hagen R., Hackenberg S. Current understanding of nasal epithelial cell mis-differentiation // J. Inflamm. Res. 2019.
    V. 2019. № 12. P. 309–317. Doi: 10.2147/JIR.S180853
25. Турчина М.С., Карасева З.В. Синдром низкой резистентности к гистамину: причина или следствие патологии ЖКТ? // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2020. № 7. С. 152–157. Doi: 10.31146/1682-8658-ecg-179-7-152-157
26. Yan Y., Kolachala V., Dalmasso G. et al. Temporal and spatial analysis of clinical and molecular parameters in dextran sodium sulfate induced colitis // PLoS One. 2009. V. 4. № 6. P. e6073. Doi: 10.1371/journal.pone.0006073
27. Cercek A., Lumish M., Sinopoli J. et al. PD-L1 blockade in mismatch repair–deficient, locally advanced rectal cancer // N. Engl. J. Med. 2022. V. 386. № 25. P. 2363–2376. Doi: 10.1056/NEJMoa2201445