Integrative Analyse des Mikrobioms mittels Metagenomischer Sequenzierung und Targeted Metabolomics zur Identifikation krankheitsspezifischer Signaturen zwischen Chronischer Pankreatitis und Adenokarzinom des Pankreas

Einleitung: Patienten mit Chronischer Pankreatitis (CP) haben ein erhöhtes Risiko an einem Adenokarzinom des Pankreaskarzinom (PDAC) zu erkranken, welches mit einer 5-Jahres-Überlebensrate von 13% immer noch eine desaströse Prognose hat.

Vorangegangene Studien konnten zeigen, dass die fäkale Mikrobiota von PDAC-Patienten eine geringere Diversität als bei Gesunden aufweist und Signaturen der fäkalen Mikrobiota genutzt werden können um zwischen PDAC-Patienten und Gesunden zu unterscheiden. Die Reduktion der Diversität legt auch einen Verlust der Diversität von bakteriellen Stoffwechselwegen nahe. Bisher existieren keine Studien, die Signaturen der Mikrobiota und ihrer Metabolite identifizieren konnten, mit denen CP- von PDAC-Patienten unterschieden werden können.

Ziele: Das primäre Ziel dieser Studie ist es, Spezies der Darmmikrobiota und ihre Metabolite zu identifizieren, die zur Unterscheidung zwischen PDAC und CP genutzt werden können.

Methodik: Bukkale und rektale Abstriche, Plasma sowie Stuhl von CP und PDAC-Patienten wurden analysiert. Die metagenomische Sequenzierung der Darmmikrobiota erfolgte mittels Oxford Nanopore Technologies. Die Messung mikrobieller Metabolite erfolgte mit Targeted Metabolomics mittels Flüssigchromatographie/Massenspektrometrie über ein Shimadzu 8050 Triple Quadrupole. Die Analyse aller Daten erfolgte mit R (Version 4.2.3).

Ergebnis: Insgesamt wurden 89 CP- und 156 PDAC-Patienten aus 8 europäischen Zentren eingeschlossen. Unsere Daten zeigen signifikante Unterschiede der Beta-Diversität der rektalen Mikrobiota zwischen Patienten mit CP und PDAC (Bray-Curtis, p 0,001**). Anhand eines Classifiers aus den signifikant unterschiedlich abundanten Spezies zwischen CP und PDAC ist eine Unterscheidung zwischen CP und PDAC bei einer AUROC von 87,8% möglich. Spezifisch zeigen unsere Daten eine Reduktion von Spezies bei Patienten mit CP, die für ihre antiinflammatorischen Metabolite bekannt sind. Unsere Targeted Metabolomics-Daten bestätigen signifikant geringere Plasmaspiegel antiinflammatorischer Metabolite bei Patienten mit CP im Vergleich zu PDAC (p 0,004**).

Schlussfolgerung: Das intestinale Mikrobiom kann zur Unterscheidung zwischen CP und PDAC genutzt werden. Auf Speziesebene zeigen sich signifikante Unterschiede zwischen CP und PDAC, die mit signifikanten Veränderungen der Plasmaspiegel mikrobieller Metabolite assoziiert sind.

Präsentiert in der Sitzung: Früherkennung gastrointestinaler Tumore: Was ist tatsächlich möglich und sinnvoll?

Freitag, 19. September 2025, 17:00 – 18:30, Saal 1

Publication History

Article published online:
04 September 2025