Đa dạng hệ vi khuẩn và mối liên quan giữa tình trạng nhiễm một số chủng vi khuẩn đường tiêu hóa với ung thư đại trực tràng

MỤC LỤC

CĂ CHắ BặNH SINH UNG TH¯ ĐắI TRĄC TRÀNG 1. Khái niÇm

    Tỡnh tr¿ng viờm và cỏc chất trung gian gõy viờm đ°ÿc tiÁt ra bỗi cÁ tÁ bào khỏi u và tÁ bào mụ đệm, thỳc đ¿y cỏc tÁ bào xõm nhÃp nh° đ¿i thực bào liên quan khái u (tumor-associated macrophages - TAMs), tÁ bào ąc chÁ có nguồngáctăy (myeloid-derived suppressor cells - MDSCs), tÁ bào mast, nguyên bào sÿi liên quan đÁn ung th° (cancer-associated fibroblasts - CAFs), b¿ch cầu đ¡n nhân, b¿ch cầu đa nhân trung tính, tÁ bào lympho TCD8 và TCD4, tÁ bào đuôi gai (dendritic cells - DCs), tÁ bào giÁttự nhiên (natural killer - NK), tÁ bào nái mô (endothelial cells), tÁ bào tiền thân nái mô (endothelial progenitor cells - EPCs), tiòu cầu và tÁ bào gỏc trung mụ ( mesenchymal stem cells - MSCs). Hệ vi khu¿n t¿ikhỏi u Ánh h°ỗngđÁn sựtiÁn triòn căaUTĐTT thụng qua mỏt sỏ cĂ chÁ nh° gõy tổn th°Ăng DNA, ho¿t hoỏ cỏc con đ°ồng tớn hiệu gõy ung th°, gõy ąc chÁ miỏn dòch khỏng ung th° và tỏc đỏng tói quỏ trỡnh chuyòn húa thuỏc trong cĂthò[33].Đỏng chỳ ý, trong cỏc lo¿ikhỏi u khỏc nhau, thành phần và sự đa d¿ng căa hệ vi khu¿n trong khái u rất không đồng nhất và có vai trò khỏc nhau trong sự phỏt triòn căa khỏi u[33, 34].

    Hình 1.1. Mô hình  bi¿n đãi  gen trong  UTĐTTcąa  Fearon (A) và  đ°āc  bó sung bỗi  Vogelstein (B)
    Hình 1.1. Mô hình bi¿n đãi gen trong UTĐTTcąa Fearon (A) và đ°āc bó sung bỗi Vogelstein (B)

    ĐàA ĐIÂM VÀ THọI GIAN NGHIấN CĆU 1. Đáa điÃm

    * Khỏi niầm: 16S rRNA metagenomics nghiờn cąu thành phần,đặcđiòm căa các sinh vÃtdựa trên giÁi trình tự và phân tích các vùng trình tự chuyên biệt thuỏc gene 16S rRNA, hiện diện ỗ hầu hÁt cỏc vi khu¿n và vi khu¿n cổ. * Quy trình phân tích dăliÇugám các b°ãc: Tinh s¿ch read chấtl°ÿng thấptừ cỏc tÃp tin fatq bằng cụng cā Trimomatic, sau đúlo¿ibò trỡnh tự primer, nỏi 2 read overlap, lo¿i bò nhiỏu và cỏc trỡnh tự chimera bằng cỏc cụng cā chuyờn dāng, từ đú s¿ phõn tớch phõn lo¿i taxonomy cỏc trỡnh tự đò đỏnh giỏ thành phần các chỉ sá đa d¿ng Alpha và Beta, cũng nh° tìm ra các Biomarker đặc tr°ng cho từng mÁu nghiên cąu. Đa d¿ng Beta (Bray-curtis) °ãc tính sự khác biệt thành phần và sỏ l°ÿng hệ vi khu¿n giữa cỏc mÁu đ°ÿc xỏc đònh bằng phõn tớch phõn tớch đo l°ồng đa h°óng (non-metric multidimensional scaling analysis, NMDS) sử dāng công cā Vegan v2.5-3.

    Ph°Ăng phỏp phõn tớch thành phần chớnh (Principal Component Analysis, PCA) và kiòm đònh PERMANOVA (Permutational Multivariate Analysis of Variance) đ°ÿc sử dāng đò đỏnh giỏ sự khác biệt giữa các nhóm mÁu trong đa d¿ng beta. * Ph°¡ng tiện: Hệ tháng máy đác tín hiệu huỳnh quang AriaMx Real-Time PCR; Máy đo quang (NanoPhotometer® P 300, Implen, Germany). Hoá chất LightCycler® 480 Probes Master Mix – Roche và các ph°ĂngtiệnkỹthuÃtth°ồng quy t¿i labo trung tõm thuỏc Trung tõm Nghiờn cąu Y hácViệtĐąc - BệnhviệnTWQĐ 108. * Quy trình lấy và l°utrữmÁubệnhph¿m mô UTĐTT: các mÁu mô đ°ÿc lấy t¿i thồi điòm soi đ¿i tràng tr°óc phÁu thuÃt hoặc đ°ÿc lấy sau khi phÁu thuÃt. Các mÁu mô này s¿ đ°ÿc l°u trữ trong tă âm 80oC cho đÁn khi thực hiện xét nghiệm. * Kỹ thuÃt tách DNA từ mÁu môUTĐTT: Khi thực hiện tách chiÁt, mÁu mụ đ°ÿc dó đụng trờn đỏ, cắt 1 m¿u nhò bằng h¿t đÃu đò tỏch chiÁt, mòi mÁu dùng mát dao riêng biệt. Quy trình tách chiÁtđ°ÿcthựchiện theo các b°ãc sau:. − Ly tõm nhanh đòtÃp trunghònhÿpxuỏng đỏy ỏng. − Ly tõm nhanh đòtÃp trunghònhÿpxuỏng đỏy ỏng. Phenol:Cloroform:isoamyl alcohol).

    Hình 2.1.  S¢ đá thi¿t k¿  nghiên  cću
    Hình 2.1. S¢ đá thi¿t k¿ nghiên cću

    BÁng 2.5. Chu kỳ nhiÇt phÁn ćng Realtime PCR

    ĐắO ĐĆC NGHIấN CĆU

      - Đềc°¡ng nghiên cąuđãđ°ÿc thông qua Háiđồng khoa hác và Háiđồng đ¿o đąc căa Việnnghiên cąuKhoa hác Y d°ÿc Lâm sàng 108. Bệnh nhân lấy vào nghiờn cąu đều cú sự đồng thuÃn căabệnh nhõn hoặc ng°ồi giỏm hỏ. - Quy trình lấymÁubệnh ph¿m và thựchiện các thăthuÃt trên BN đ°ÿc thực hiện theo đỳng qui đònh căa BVT¯QĐ 108 và sự đồng ý căa BN.

      - Nghiên cąu đ°ÿc tiÁn hành vì māc đích khoa hác, không vì bất kỳ māc đích nào khác, các sá liệu thu đ°ÿc là trung thực. Đ¿cđiÃm mô bÇnh hãccąa bÇnh nhân ung th°đ¿itrąc tràng Đ¿cđiÃmmụ bầnhhóc Sòl°āng (n) Tÿlầ (%).

      TÍNH ĐA DắNG Hặ VI KHUÀN TắI Mễ UNG TH¯ ĐắI TRĄC TRÀNG, Mễ GAN VÀ HắCH DI CN

        Cỏc chi chiÁm tỷ lệ cao nhất ỗ cÁ ba lo¿i mÁu mụ đ¿i trực tràng, gan, h¿ch gồm: Enhydrobacter, Acinetobacter, Janibacter, Aeribacillus, paracoccus, Thermus và Pseudomonas, Sphingomonas, Corynebacterium, Cutibac, Staphylococcus. Cỏc loài chiÁm tỷ lệ cao nhất ỗ cÁ ba lo¿i mÁu mụ đ¿i trực tràng, gan, h¿ch gồm: Kocuria palustris, Burkholderia multivorans, Moraxella osloensis, Acinetobacter baumannii, Fusobacterium necrophorum, Pseudomonas stutzeri và Bacteroides fragilis. Sự khác biệt về chỉ sá đa d¿ng sinh hác beta giữa các nhóm mÁu đ¿i trực tràng và gan di căn, đ¿i trực tràng và h¿ch di căn dựa trên Bray–Curtis dissimilarity và Jaccard distance là có ý ngh*atháng kê (p<0,05).

        Nhóm mô UTĐTT có tỷ lệ các ngành Ascomycota, Bacteroidota, Deinococcota, Myxococcota, Nitrospirota, proteobacteria cao h¡n so vãi nhóm mô gan và h¿ch di căn. Khụng cú tr°ồnghÿp nào có sự hiện diện căa ngành Fusobacteria trong cÁ 3 lo¿i mÁu mô UTĐTT, mụ gan và h¿ch di căn ỗ 11 bệnh nhõn UTĐTT di căn gan và h¿ch.

        ĐắC ĐIÂM CHUNG

          Cỏc nghiờn cąu cho thấy cú sự khỏc biệt đặc điòm về giói giữa cỏc khu vực đòa lý khỏc nhau, tuy nhiờn hầu hÁt cỏc nghiờn cąu cú tỷ lệ mắc UTĐTT ỗ nam giói cao hĂn nữ giói. Nhìn chung, khi tổng hÿp từ các kÁt quÁ nghiên cąu tr°ãc đó và qua kÁt quÁ nghiên cąu căa chúng tôi, phần lãn các bệnh nhân đÁn viện đ°ÿc ch¿n đoán ung th° giai đo¿n II và III. Nồng đá CEA huyÁt t°¡ng không những đ°ÿc sử dāng trong ch¿n đoán mà cũn đ°ÿc dựng trong theo dừi tỏi phỏt và đỏp ąng vói điều trò UTĐTT, tuy nhiên nồng đá CEA không đặc hiệu cho ch¿n đoán sãm UTĐTT[144].

          Trong sỏ 213 bệnh nhõn tham gia nghiờn cąu cú 163 bệnh nhõn cú đònh l°ÿng nồng đá CEA, kÁt quÁ cho thấy trong cÁ 2 nhóm polyp ĐTT và UTĐTT đa sá bệnh. Nh° vÃy, nồng đá CEA rất khác nhau giữa cỏc nghiờn cąu và giữa cỏc giai đo¿nUTĐTT,điều này cú thò là do tăng nồng đỏ CEA khụng đặc hiệu trong UTĐTT, nồng đỏ CEA cú thò tăng trong cỏc bệnh ung th° ngoài đ°ồng tiờu hoỏ[118].

          MịI LIấN QUAN GIĂA F. NUCLEATUM VõI UNG TH¯ ĐắI TRĄC TRÀNG

          Tuy nhiờn, cỏc nghiờn cąu này mói thực hiện trờn mỏtsỏl°ÿng nhò mÁunghiờn cąu vàtÃp trung vào phỏt hiện sự hiện diện căa mát chăng vi khu¿n. Trong nghiên cąu căa chúng tôi, đã b°ãc đầu mụ tÁ đ°ÿc đặc điòm căa hệ vi khu¿n khu trỳ t¿i khỏi UTĐTT và mụ gan, h¿ch di căn từ UTĐTT. Nồng đỏ căa FadA trong tổ chąc đ¿i tràng ỗ những bệnh nhõn u tuyÁn và ung th°biòu mụ tuyÁn cao hĂn 10-100 lần so vói ng°ồi khòem¿nh.Tăngbiòuhiệncăa FadA trong ung th°đ¿itrực tràng t°Ăng quan vóisựtăngbiòuhiệncăa cỏc gen gõy viờm và sinh ung th°[11].

          Ng°ồi ta nhÃn thấy rằng cỏc chăng fusobacteria thiÁu yÁu tỏ Fap2 hoặc bò bất ho¿t Fap2 bằng đỏt biÁn cho thấy giÁm gắn vãi Gal-GalNAc và giÁm hình thành UTĐTT trên mô hỡnh chuỏt[15].Điều thỳ vò là, F. KÁt quÁ t°Ăng tự này cú thò là do nhúm đỏi t°ÿng tham gia nghiên cąu căa chúng tôi cũng khá t°¡ng đồng nh° nhóm đái t°ÿng nghiên cąu căa các nghiên cąu tr°ãc đó.

          MịI LIấN QUAN GIĂA B. FRAGILIS VõI UNG TH¯ ĐắI TRĄC TRÀNG

          Chính điều này cho phép vi sinh vÃt và đỏc tỏ căa chỳng nh° fragilysin t°Ăng tỏc vói cỏc tÁ bào miỏn dòch và kớch ho¿tphÁn ąng viêm[19]. Đáctá fragilysin đãđ°ÿcchąng minh là làm thay đổi nhanh chúng cấu trỳc và chącnăng căa cỏc tÁbào biòu mụ đ¿i tràng, bao gồm cÁsự phõn cắt protein ącchÁkhỏi u và E-cadherin. Sự phõn cắt E-cadherin bỗi đác tá fragilysin làm tăng nồng đá β-catenin trong tÁ bào chất, cho phép nó chuyòn vò trớ vào nhõn làm tăng sinh tÁ bào biòu mụ cũng nh° tăng biòu hiện căa gen gây ung th°[20].

          Nghiên cąu đã phân tích hệ vi sinh vÃt t¿i niêm m¿c đ¿i trực tràng căa những bệnh nhõn đ°ÿc sàng lỏc UTĐTT và ghi nhÃn tỷ lệ nhiỏm B. Không có mái liên quan giữa giói tớnh và vò trớ khỏi uvói nguy cĂUTĐTT.KÁt quÁ phõn tớch đabiÁn sau khi hiệu chỉnh mụ hỡnh đĂn biÁn (BÁng 3.23) vói cỏc yÁu tỏ nh° tuổi, giói và vò trớ u, cho thấy nhiám B.

          NHĂNG ĐIÂM HắN CHắ CĄA LUÄN ÁN

          - Loài chiÁm tỷ lệ cao ỗ cÁ ba lo¿i mÁu mụ ung th° gồm: Kocuria palustris, Burkholderia multivorans, Moraxella osloensis, Acinetobacter baumannii, Fusobacterium necrophorum và Bacteroides fragilis. Peng, et al., Fusobacterium nucleatum Increases Proliferation of Colorectal Cancer Cells and Tumor Development in Mice by Activating Toll-Like Receptor 4 Signaling to Nuclear Factor- κB, and Up-regulating Expression of MicroRNA-21. Li, et al., Clinical significance of Fusobacterium nucleatum, epithelial-mesenchymal transition, and cancer stem cell markers in stage III/IV colorectal cancer patients.

          Goldberg, et al., Quantitative profiling of colorectal cancer-associated bacteria reveals associations between fusobacterium spp., enterotoxigenic Bacteroides fragilis (ETBF) and clinicopathological features of colorectal cancer. Li, et al., Fecal Enterotoxigenic Bacteroides fragilis- Peptostreptococcus stomatis-Parvimonas micra Biomarker for Noninvasive Diagnosis and Prognosis of Colorectal Laterally Spreading Tumor.

          HÀNH CHÍNH

            ĐÁ tài: Tớnh đa d¿ng cąa hầ vi khuÁn và mòi liờn quan giăa tỡnh tr¿ng nhiÅm mỏt sò chąng vi khuÁn đ°ồng tiờu hoỏ vói ung th° đ¿i trąc tràng.