Аутофагия и обилие внутриопухолевых бактерий влияют на прогноз у пациентов с раком поджелудочной железы

Биологическое и клиническое значение внутриопухолевой микробиоты при протоковой аденокарциноме поджелудочной железы (PDAC) изучено недостаточно. В моделях канцерогенеза поджелудочной железы у мышей с онкогенной мутацией Kras, а также в тканях поджелудочной железы пациентов с неметастатической PDAC, получавших неоадъювантную (n = 62) или адъювантную терапию (n = 101), и в образцах внутрипротоковых папиллярно-муцинозных новообразований (IPMN, n = 24), хронического панкреатита (ХП, n = 33) и здоровых доноров (n = 9) оценивали содержание липополисахарида (ЛПС), проводили секвенирование 16S рРНК, количественную мультиплексную иммунофлуоресценцию высокого разрешения для выявления маркеров аутофагии (LAMP2, LC3B) и ЛПС, гибридизацию in situ с флуоресцентной меткой (FISH) для выявления 16S рРНК и оценивали активность сигнального пути TLR4. У мышей KrasCre выявлено значительное накопление бактерий в поджелудочной железе, на что указывали повышенное содержание ЛПС, увеличение числа сигналов FISH, усиление активности TLR4 и активация аутофагии. Введение экзогенного ЛПС дополнительно усиливало аутофагию и активность TLR4, что подтверждает механистическую связь между распознаванием микробных сигналов и аутофагией. В образцах PDAC после адъювантной и неоадъювантной терапии альфа- и бета-разнообразие бактерий было значительно выше, чем в контрольных образцах. При ХП наблюдалось сходное обогащение микробиоты, тогда как при IPMN оно отсутствовало; при этом состав микробного разнообразия принципиально различался при этих состояниях. Повышенное содержание ЛПС в сочетании с увеличением уровня маркеров аутофагии и большим количеством бактерий, выявляемых методом FISH, подтверждает наличие внутриопухолевых бактерий. В четырёх независимых транскриптомных наборах данных в образцах PDAC была повышена экспрессия генов, связанных с бактериальными сигнальными путями, в том числе TLR4, и аутофагией. В клинических когортах более высокая степень колокализации LAMP2 и LC3B, связанная с аутофагией, и большая плотность FISH-положительных клеток независимо ассоциировались с более длительной выживаемостью пациентов после адъювантной, неоадъювантной или комбинированной терапии PDAC. В совокупности результаты связывают обогащение опухоли микробиотой с усилением сигнальных процессов, связанных с аутофагией, и более благоприятными исходами; микробные сигналы в микроокружении опухоли ассоциировались с более длительной выживаемостью.