DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-026-69705-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41730886
تاريخ النشر: 2026-02-24
المؤلف: Haoyi Xiang وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبيوم المعوي والصحة
نظرة عامة
تقدم هذه القسم دراسة تستقصي توزيع وتركيب الميكروبات المقيمة في الأنسجة (TRM) في أنسجة القولون والمستقيم، تشمل 1,134 عينة سريرية من الغشاء المخاطي الطبيعي، الأورام الحميدة السابقة للسرطان، وأنسجة سرطان القولون والمستقيم (CRC). تكشف التحليلات عن ملفات ميكروبية مميزة عبر هذه الفئات التشخيصية، مع اختلافات كبيرة في تركيب المجتمع الميكروبي لوحظت بين الأنسجة الطبيعية، الأورام الحميدة، وعينات CRC.
علاوة على ذلك، حددت التحليلات التكاملية بصمات ميكروبية محددة يمكن أن تميز بين أنواع الأنسجة، مما يبرز التباينات في البيئة الدقيقة المحلية للورم. ومن الجدير بالذكر أنه بينما أظهر تركيب الميكروبات داخل الورم اختلافات طفيفة عبر مراحل الورم المختلفة، إلا أنه لم يتوافق مع النتائج السريرية. توضح هذه النتائج العلاقة بين أنماط TRM وأنواع أنسجة القولون والمستقيم، مما يمهد الطريق لأبحاث مستقبلية حول الآثار البيولوجية لـ TRM في سرطان القولون والمستقيم.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على التحدي الصحي العالمي الكبير الذي يمثله سرطان القولون والمستقيم (CRC)، الذي يحتل المرتبة الثالثة بين أكثر أنواع السرطان تشخيصًا والثانية كأحد الأسباب الرئيسية للوفيات المرتبطة بالسرطان، وفقًا لتقديرات GLOBOCAN 2020. على الرغم من التقدم في العلاج، فإن معدل الوفيات المرتفع المرتبط بـ CRC يبرز ضرورة فهم أعمق للآليات البيولوجية الكامنة وراء تطور الورم. بالإضافة إلى عوامل الخطر المعروفة مثل الاستعداد الوراثي والتغيرات الوراثية، ظهرت ميكروبات الأمعاء كعامل محوري يؤثر على قابلية الإصابة بـ CRC وتقدمه من خلال آليات متنوعة، بما في ذلك إنتاج المستقلبات الميكروبية وتعديل نظام المناعة.
قدمت الأبحاث الحديثة مفهوم الميكروبات المقيمة في الأنسجة (TRM)، والتي تشير إلى المجتمعات البكتيرية التي تستعمر أنسجة المضيف وتتفاعل مباشرة مع خلايا المضيف، مما قد يلعب أدوارًا حاسمة في التحول الظهاري. بينما ارتبطت ملفات TRM بتقدم السرطان في أنواع أخرى من الأورام، تظل أدوارها المحددة في تكوين أورام القولون والمستقيم غير مستكشفة إلى حد كبير. تقدم هذه الدراسة تحليلًا شاملاً متعدد المجموعات لـ TRM عبر 1,134 عينة سريرية، بما في ذلك الغشاء المخاطي الطبيعي، الأورام الحميدة الغدية السابقة للسرطان، والسرطانات الغازية. باستخدام تسلسل 16S rRNA المعزز مسبقًا وتحليلات المعلومات الحيوية المتقدمة، حدد الباحثون اختلافات كبيرة في تركيب المجتمع الميكروبي بين هذه الأنواع من الأنسجة، مع ملاحظة أكبر الاختلافات بين المجموعات التشخيصية بدلاً من المراحل السريرية اللاحقة أو بقاء المرضى. تؤسس هذه النتائج أساسًا للتحقيقات المستقبلية في الأهمية البيولوجية لـ TRM في سرطان القولون والمستقيم.
النتائج
تشير النتائج إلى أن سرطان القولون والمستقيم مرتبط باختلافات تصنيفية كبيرة في خلايا الذاكرة T المقيمة في الأنسجة (TRM). تحدد الدراسة تغييرات محددة في تركيب وتنوع تجمعات TRM في مرضى سرطان القولون والمستقيم مقارنةً بالضوابط الصحية. تشير هذه النتائج إلى أن المشهد المناعي داخل أورام القولون والمستقيم مختلف بشكل ملحوظ، مما قد يؤثر على تقدم الورم ونتائج المرضى.
بالإضافة إلى ذلك، تسلط الأبحاث الضوء على الدور المحتمل لـ TRM في البيئة الدقيقة للورم، مما يبرز أهميتها في الاستجابة المناعية لسرطان القولون والمستقيم. قد توفر الملفات التصنيفية المميزة الملاحظة رؤى حول آليات التهرب المناعي من قبل الأورام وقد تُعلم استراتيجيات علاجية مستقبلية تهدف إلى تعزيز المناعة المضادة للورم.
المناقشة
في هذه الدراسة، قام المؤلفون بتوصيف منهجي للميكروبات المقيمة في الأنسجة (TRM) في سرطان القولون والمستقيم (CRC) من خلال تحليل 1,022 عينة من أنسجة القولون والمستقيم الطبيعية، والأورام الحميدة، وعينات CRC. باستخدام بروتوكول تسلسل جين 16S rRNA المحسن، وجدوا زيادة كبيرة في الحمل البكتيري في أنسجة CRC مقارنةً بالأنسجة الطبيعية وأنسجة الأورام الحميدة، مع تحديد هياكل مجتمعية ميكروبية مميزة من خلال التحليلات متعددة المتغيرات. ومن الجدير بالذكر أن أنواع البكتيريا المحددة مثل *Fusobacterium*، *Bacteroides*، و*Enterobacteroides* كانت غنية في أنسجة CRC، بينما كانت *Pseudomonadaceae* أكثر وفرة في الأنسجة الطبيعية، مما يشير إلى دور محتمل مثبط للورم. كما أبرزت الدراسة أن تركيب TRM لم يتوافق مع الميزات السريرية أو نتائج البقاء في CRC، مما يشير إلى أن البصمات الميكروبية تعكس نوع الأنسجة أكثر من التباين السريري.
أظهر المؤلفون أيضًا أن ملفات TRM مستقرة عبر مراحل الورم المختلفة ولكنها تظهر اختلافات مميزة بين الأنسجة الطبيعية، والأورام الحميدة، وأنسجة CRC. حققت نماذج التعلم الآلي الخاصة بهم أداء تصنيف عالي في تمييز هذه الحالات النسيجية، مع تحديد أنواع رئيسية كعلامات بيولوجية محتملة. أكدت التحقق من خلال الهجين الفلوري في الموقع (FISH) وجود أنماط الحضور والوفرة لهذه الأنواع في العينات السريرية، مما يعزز الأهمية البيولوجية لـ TRM في تكوين سرطان القولون والمستقيم. بشكل عام، تؤسس النتائج فهمًا أساسيًا لتركيب TRM في CRC وتقترح طرقًا للبحث المستقبلي، بما في ذلك تطوير علامات بيولوجية غير جراحية ودمجها مع التقييمات السريرية لتحسين تصنيف المخاطر.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-026-69705-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41730886
Publication Date: 2026-02-24
Author(s): Haoyi Xiang et al.
Primary Topic: Gut microbiota and health
Overview
This section presents a study investigating the distribution and composition of tissue-resident microbiota (TRM) in colorectal tissues, encompassing 1,134 clinical specimens from normal mucosa, precancerous polyps, and colorectal cancer (CRC) tissues. The analysis reveals distinct microbial profiles across these diagnostic categories, with significant differences in community composition observed between normal tissues, polyps, and CRC samples.
Furthermore, integrative analyses identified specific microbial signatures that can differentiate among the tissue types, highlighting variations in the local tumor microenvironment. Notably, while the composition of intratumoral microbiota exhibited minor variations across different tumor stages, it did not correlate with clinical outcomes. These findings elucidate the association between TRM patterns and colorectal tissue types, laying the groundwork for future research into the biological implications of TRM in colorectal cancer.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the significant global health challenge posed by colorectal cancer (CRC), which ranks as the third most diagnosed cancer and the second leading cause of cancer-related deaths, according to GLOBOCAN 2020 estimates. Despite advancements in treatment, the high mortality associated with CRC underscores the necessity for a deeper understanding of the biological mechanisms underlying tumor development. In addition to established risk factors such as genetic predisposition and epigenetic changes, the gut microbiota has emerged as a pivotal factor influencing CRC susceptibility and progression through various mechanisms, including the production of microbial metabolites and immune system modulation.
Recent research has introduced the concept of tissue-resident microbiota (TRM), which refers to bacterial communities that colonize host tissues and interact directly with host cells, potentially playing crucial roles in epithelial transformation. While TRM profiles have been associated with cancer progression in other types of malignancies, their specific roles in colorectal tumorigenesis remain largely unexplored. This study presents a comprehensive multi-cohort analysis of TRM across 1,134 clinical specimens, including normal mucosa, precancerous adenomatous polyps, and invasive carcinomas. Utilizing pre-amplified 16S rRNA sequencing and advanced bioinformatics, the researchers identified significant differences in microbial community composition among these tissue types, with the most pronounced variations observed between diagnostic groups rather than across later clinical stages or patient survival. These findings establish a foundation for future investigations into the biological significance of TRM in colorectal cancer.
Results
The results indicate that colorectal cancer is linked to significant taxonomic variations in tissue-resident memory T cells (TRM). The study identifies specific alterations in the composition and diversity of TRM populations in colorectal cancer patients compared to healthy controls. These findings suggest that the immune landscape within colorectal tumors is markedly different, potentially influencing tumor progression and patient outcomes.
Additionally, the research highlights the potential role of TRM in the tumor microenvironment, emphasizing their importance in the immune response to colorectal cancer. The distinct taxonomic profiles observed may provide insights into the mechanisms of immune evasion by tumors and could inform future therapeutic strategies aimed at enhancing anti-tumor immunity.
Discussion
In this study, the authors systematically profiled the tissue-resident microbiota (TRM) in colorectal cancer (CRC) by analyzing 1,022 samples from normal colorectal tissues, polyps, and CRC specimens. Using an optimized 16S rRNA gene sequencing protocol, they found a significant increase in bacterial load in CRC tissues compared to normal and polyp tissues, with distinct microbial community structures identified through multivariate analyses. Notably, specific bacterial taxa such as *Fusobacterium*, *Bacteroides*, and *Enterobacteroides* were enriched in CRC tissues, while *Pseudomonadaceae* was more abundant in normal tissues, suggesting a potential tumor-suppressive role. The study also highlighted that TRM composition did not correlate with clinical features or survival outcomes in CRC, indicating that microbial signatures are more reflective of tissue type than clinical heterogeneity.
The authors further demonstrated that TRM profiles are stable across different tumor stages but exhibit distinct differences between normal, polyp, and CRC tissues. Their machine learning models achieved high classification performance in distinguishing these tissue states, with key taxa identified as potential biomarkers. Validation through fluorescence in situ hybridization (FISH) confirmed the presence and abundance patterns of these taxa in clinical specimens, reinforcing the biological relevance of TRM in colorectal carcinogenesis. Overall, the findings establish a foundational understanding of TRM composition in CRC and suggest avenues for future research, including the development of non-invasive biomarkers and integration with clinical assessments for improved risk stratification.