КАРТОЧКА
ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер 23-25-00432
НазваниеИзменение микробиоты кишечника как фактор прогрессирования перидуктального фиброза и развития холангиокациномы
РуководительФедорова Ольга Сергеевна, Доктор медицинских наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации, Томская обл
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2023 г. - 2024 г. |
Конкурс№78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-208 - Онкология
Ключевые словаХолангиокарцинома, Микробиота, Перидуктальный фиброз, Трематодоз, Инвазия Opistorchis felineus, Персонифицированная медицина
Код ГРНТИ76.29.49
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
В соответствии с мировой статистикой, рак печени занимает шестую позицию среди наиболее распространенных локализаций злокачественных новообразований и является второй по значимости причиной смертности в онкологии вследствие их агрессивности, отсутствия специфических симптомов, длительного бессимптомного течения и способов доклинической диагностики, резистентности к терапии [Banales JM, Cardinale V, Carpino G et al., 2016; GLOBOCAN 2020]. Заболеваемость холангиоцеллюлярным раком растет во всем мире, в настоящее время на его долю приходится 15% всех первичных раков печени и 3% злокачественных новообразований пищеварительного тракта. Наиболее высокая заболеваемость раком печени в мире регистрируется в странах Юго-Восточной Азии и Северной Африки (более 20 случаев на 100 тыс. населения ежегодно) [GLOBOCAN 2020]. В эндемичных по печеночному трематодозу, вызываемому O. felineus регионах Западной Сибири данный показатель более, чем вдвое превышает средние значения по Российской Федерации и миру (более 9 случаев на 100 тыс. населения ежегодно), и онкологические заболевания печени, в частности холангиокарциномы (ХК), является значимым социально-экономическим бременем [Fedorova OS, Kovshirina AE, Odermatt P. et al., 2016]. ХК относится к мультифакторным заболеваниям, в развитии которого принимают участие генетические, инфекционные, экологические, эпидемиологические факторы риска. Также значимыми факторами риска являются первичный склерозирующий холангит / язвенный колит, хронические вирусные гепатиты С и В, носительство вируса Эпштейна – Барр, неалкогольная жировая болезнь печени, холелитиаз и (или) мальформации билиарной системы, пищевые канцерогены (N-динитрозодиметиламин), отложения рентгеноконтрастных веществ (торотраст) в желчных протоках [Patel T., 2011; Palmer W.C., Patel T., 2012; Uddin M.H., Shunyu L., Jin Y, 2016; Woo H., Han J.K., Kim J.H., 2017]. Важную роль в канцерогенезе играют иммунные механизмы: хроническое воспаление приводит к усилению воздействия на холангиоциты провоспалительных медиаторов - интерлейкина-6, фактора некроза опухоли-ɑ, циклооксигеназы-2 и активации сигнального пути Wnt с прогрессированием мутаций в генах-супрессорах опухолей, прото-онкогенах и генах репарации ДНК и повышением риска канцерогенеза [Meng, Changting et al., 2018].
Существуют также экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что у пациентов с ХК на фоне инвазии печеночной трематодой О. viverrini установлено повышение представленности бактерий семейств Bifidobacteriaceae, Enterobacteriaceae и Enterococcaceae, Helicobacteraceae в сравнении с неинвазированными больными [B. Sripa et al., 2016; K.R. Chng, 2016].
Для решения данной проблемы необходимо установить значение микробиоты кишечника в канцерогенезе опухолей билиарного тракта и разработать технологии прогнозирования осложнений инвазии O. felineus. В ходе реализации проекта впервые с использованием технологии секвенирования гена бактериальной 16S рРНК будет охарактеризован таксономический состав кишечной микробиоты и определен его вклад в развитие перидуктального фиброза и ХК на фоне инвазии O. felineus у населения эндемичных регионов. В результате выполнения проекта будет установлена взаимосвязь между особенностями структуры печени по результатам ультразвукового исследования (наличие описторхоз-ассоциированного перидуктального фиброза), клиническими параметрами, данными паразитологического исследования (интенсивность инвазии) и составом сообщества микроорганизмов кишечника у пациентов с ХК на фоне инвазии O. felineus. Впервые будут получены данные о вкладе таксономического разнообразия микробиоты кишечника в развитие онкологической патологии гепатобилиарного тракта, имеющие важное практическое значение для разработки новых технологий прогнозирования осложнений инвазии O. felineus в эндемичных регионах Российской Федерации.
Ожидаемые результаты
В результате исследования впервые будут получены уникальные данные о таксономическом составе кишечной микробиоты с использованием технологии секвенирования у пациентов с перидуктальным фиброзом и ХК на фоне инвазии O. felineus у населения эндемичных регионов. Будет установлена взаимосвязь между особенностями структуры печени по результатам ультразвукового исследования (наличие трематодоз-ассоциированного перидуктального фиброза), клиническими параметрами, данными паразитологического исследования (интенсивность инвазии) и составом сообщества микроорганизмов кишечника у пациентов с ХК на фоне инвазии O. felineus. Полученные результаты послужат основой разработки доклинической диагностики злокачественной трансформации трематодоз-ассоциированного фироза и прогнозирования риска развития злокачественных новообразований гепатобилиарной системы (холангиокарциномы). Сформированная в ходе исследования уникальная база данных и содержащая данные о составе микробиоты кишечника в зависимости от наличия инвазии O. felineus у населения эндемичных регионов будет размещена на универсальном репозитории с открытым доступом Zenodo, разработанном в рамках европейской программы OpenAIRE. Использование современных молекулярно-генетических методов идентификации микроорганизмов и биоинформатических подходов позволит достигнуть новых научных результатов мирового уровня.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В рамках исследования «Изменение микробиоты кишечника как фактор прогрессирования перидуктального фиброза и развития холангиокациномы» сформулирована цель - установить значение микробиоты кишечника в канцерогенезе опухолей билиарного тракта на фоне инвазии O. felineus. В рамках первого года проекта разработан протокол исследования, стандартные операционные процедуры по забору биологических образцов и их хранению, документации исследования, проведено согласование с Локальным комитетом по этике. Сформированы клинические группы пациентов (n=120). Для решения задач данного проекта использован комплексный подход, включающий клинико-анамнестические, инструментальные и паразитологические методы, исследование микробиоты кишечника методом ампликонного секвенирования, биоинформатический и статистический анализ полученных данных.
Проведено выделение бактериальной ДНК из образцов стула для метагеномного анализа, исследована микробиота кишечника у пациентов с холангиокарциномой и группой контроля с использованием технологии секвенирования гена бактериальной 16S рРНК.
В результате сравнительного анализа состава микробиоты образцов стула выявлено увеличение альфа-разнообразия по индексу Chao1 (U = 430, p = 0.021) у пациентов с холангиокарциномой по сравнению с группой контроля. По индексу Шеннона различия между группами не были значимы (U = 392, p = 0.123). Наиболее представленными типами в образцах микробиоты пациентов с холангиокарциномой были Firmicutes (72,5%), Bacteroidetes (18,1%), Proteobacteria (2,5%), TM7 (2,4%), Actinobacteria (1,2%). В группе контроля также преобладающими типами были Firmicutes (75,3%), Bacteroidetes (14,6%), Proteobacteria (2,7%), TM7 (2,8%), Actinobacteria (1,1%). На уровне семейств преобладали Ruminococcaceae (52,44%), Bacteroidaceae (11%), Lachnospiraceae (5,3%), Clostridiaceae (3,1%) и Veillonellaceae (2%) у пациентов с холангиокарциномой. В образцах контрольной группы наиболее представлены семейства Ruminococcaceae (56%), Bacteroidaceae (12%), Clostridiaceae (3,8%), Lachnospiraceae (2,9%) и Veillonellaceae (2,6%). На уровне родов в исследуемых группах преобладали Faecalibacterium (45,1%), Bacteroides (11,8%), U(f__Ruminococcaceae) (4,4%), SMB53 (2,9%), U(f__Lachnospiraceae) (1,9%). Среди наиболее представленных видов идентифицированы F. rausnitzii (45%), U(g__Bacteroides) (10%), U(f__Ruminococcaceae) (4,4%).
В результате сравнительного анализа у пациентов с холангиокарциномой выявлено увеличение представленности класса бактерий Betaproteobacteria (p=0.02), семейства Alcaligenaceae (p=0.02) в сравнении с участниками контрольной группы. На уровне родов и видов в образцах микробиоты пациентов с холангиокарциномой обнаружено более высокое содержание Ruminococcus (p=0.01), Sutterella (p=0.01), U(f__Coriobacteriaceae) (p=0.01), U(g__Ruminococcus) (p=0.02), U(g__Sutterella) (p=0.01), U(f__Coriobacteriaceae) (p=0.01), чем в группе контроля.
Таким образом, в ходе реализации первого этапа проекта впервые охарактеризован таксономический состав кишечной микробиоты и определен его вклад в развитие холангиокарциномы на фоне инвазии O. felineus. Впервые получены данные о вкладе таксономического разнообразия микробиоты кишечника в развитие онкологической патологии гепатобилиарного тракта, имеющие важное практическое значение для разработки новых технологий прогнозирования осложнений инвазии O. felineus в эндемичных регионах Российской Федерации.
Публикации
1. Ковширина А.Е., Федорова О.С., Ковширина Ю.В., Петров В.А. Роль сывороточных и ультрасонометрических маркеров в ранней диагностике злокачественной трансформации перидуктального фиброза печени на фоне инвазии Opisthorchis felineus Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии, 33(6), с. 20-29 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.22416/1382-4376-2023-33-6-41-53