Prognostic and Immune Microenvironment Significance of Opioid Receptor- and Pain-Related Gene Signatures in Gastric and Colorectal Cancer
यह अध्ययन एक जीन सिग्नेचर की पहचान करता जिसमें ओपियोइड रिसेप्टर और दर्द से संबंधित जीन (विशेष रूप से CNR1 और TRPV1) शामिल हैं, जो गैस्ट्रिक और कोलोरेक्टल कैंसर में समग्र उत्तरजीविता के लिए एक स्वतंत्र रोगनिरोधी संकेतक के रूप में कार्य करता है और विशिष्ट सूजन संबंधी प्रतिरक्षा सूक्ष्म वातावरण अवस्थाओं को दर्शाता है, हालांकि इसकी नैदानिक उपयोगिता के लिए आगे के भावी सत्यापन और कार्यात्मक जांच की आवश्यकता है।
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कैंसर कोई एक अकेली बीमारी नहीं है, बल्कि कई अलग-अलग जैविक संघर्षों का एक संग्रह है, जिनमें से प्रत्येक शरीर के भीतर अपने स्वयं के अनूठे लय के साथ घटित होता है। दशकों से, डॉक्टर ट्यूमर के आकार और यह देखने पर निर्भर रहे हैं कि क्या वह पास की लिम्फ नोड्स (lymph nodes) में फैल गया है, ताकि वे अनुमान लगा सकें कि रोगी का भविष्य कैसा होगा। यह प्रणाली, जिसे स्टेजिंग (staging) कहा जाता है, उपयोगी तो है, लेकिन यह अक्सर यह समझाने में विफल रहती है कि क्यों दो व्यक्तियों के पास एक ही निदान और एक ही उपचार होने के बावजूद उनके परिणाम बहुत अलग हो सकते हैं। हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने गहराई से देखना शुरू कर दिया है, और कोशिकाओं के भीतर छिपे आणविक सुरागों की तलाश कर रहे हैं। वे विशेष रूप से इस बात में रुचि रखते हैं कि शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली (immune system) एक ट्यूमर के साथ कैसे परस्पर क्रिया करती है और शरीर के अपने दर्द के संकेत रोग को कैसे प्रभावित कर सकते हैं। कैंसर से जूझ रहे लोगों के लिए दर्द एक सार्वभौमिक अनुभव है, और शरीर द्वारा उस दर्द को प्रबंधित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले रसायन, और उन्हें प्राप्त करने वाले रिसेप्टर्स (receptors), अब न केवल आराम के लिए, बल्कि इस बात के लिए भी अध्ययन किए जा रहे हैं कि वे ट्यूमर के व्यवहार और उसके आसपास के वातावरण के बारे में क्या प्रकट कर सकते हैं।
हेबेई, चीन के अस्पतालों के शोधकर्ताओं के एक दल ने विशेष रूप से पेट और कोलोरेक्टल (colorectal) कैंसर में इस संबंध की जांच करने का निर्णय लिया। उन्होंने जीन के एक विशिष्ट समूह पर ध्यान केंद्रित किया जो इस बात से संबंधित है कि शरीर दर्द को कैसे महसूस करता है और ओपिओइड रिसेप्टर्स (opioid receptors) से संकेतों को कैसे संसाधित करता है, जो हमारे कोशिकाओं में प्राकृतिक ताले हैं जो दर्द निवारक रसायनों पर प्रतिक्रिया करते हैं। वैज्ञानिक यह जानना चाहते थे कि क्या इन जीनों के सक्रियता स्तर एक चेतावनी प्रणाली के रूप में कार्य कर सकते हैं, जो यह भविष्यवाणी कर सके कि किन रोगियों में रोग के वापस आने या बढ़ने का उच्च जोखिम है। उन्होंने केवल एक जीन को अलग से नहीं देखा, बल्कि इन दर्द-संबंधी जीनों के एक पैनल का एक साथ परीक्षण किया ताकि यह देखा जा सके कि क्या उनका संयुक्त पैटर्न किसी एकल जीन की तुलना में अधिक स्पष्ट कहानी बता सकता है।
शोधकर्ताओं ने उन हजारों रोगियों के डेटा का विश्लेषण करके शुरुआत की जिनके ट्यूमर के नमूनों को पहले ही सार्वजनिक डेटाबेस में अनुक्रमित (sequenced) और संग्रहीत किया जा चुका था। उन्होंने सामान्य ऊतकों के विरुद्ध अपने चुने हुए जीनों की सक्रियता की तुलना की और पाया कि पैटर्न एक समान नहीं थे; कुछ जीन ट्यूमर में अधिक सक्रिय थे, जबकि अन्य कम सक्रिय थे, जो कैंसर के प्रकार पर निर्भर करता था। शोर के बीच से छानने के लिए एक सांख्यिकीय पद्धति का उपयोग करते हुए, उन्होंने सात जीनों के एक विशिष्ट संयोजन की पहचान की जो जीवित रहने की संभावना (survival) की भविष्यवाणी करने के लिए मिलकर सबसे अच्छा काम करते थे। जब उन्होंने इस जेनेटिक सिग्नेचर को रोगी डेटा पर लागू किया, तो इसने सफलतापूर्वक समूहों को दो स्पष्ट श्रेणियों में विभाजित किया: वे जिनका प्रोफाइल कम जोखिम वाला था और वे जिनका प्रोफाइल उच्च जोखिम वाला था। उच्च-जोखिम वाले समूह ने, जो इन दर्द-संबंधी जीनों के विशिष्ट सक्रियता स्तरों द्वारा परिभाषित था, कम-जोखिम वाले समूह की तुलना में काफी कम जीवित रहने का समय दिखाया। यह निष्कर्ष तब भी सही रहा जब शोधकर्ताओं ने रोगी की आयु और कैंसर के चरण जैसे अन्य कारकों को भी ध्यान में रखा, जिससे पता चलता है कि यह जेनेटिक सिग्नेचर एक अनूठी जानकारी प्रदान करता है जो मानक चिकित्सा परीक्षणों से छूट जाती है।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह परिणाम केवल एक डेटा सेट तक सीमित कोई संयोग नहीं है, टीम ने विभिन्न अध्ययनों से रोगियों के अन्य स्वतंत्र समूहों के विरुद्ध अपने मॉडल का परीक्षण किया। इन बाहरी समूहों में से दो में, मॉडल ने बिल्कुल वैसा ही काम किया जैसा कि मूल डेटा में हुआ था, जिससे उन रोगियों की सही पहचान हुई जो मृत्यु के उच्च जोखिम पर थे। तीसरे समूह में, मॉडल ने समान प्रवृत्ति दिखाई, हालांकि संख्याएं सांख्यिकीय रूप से निश्चित होने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं थीं, जिसका कारण संभवतः डेटा एकत्र करने के तरीके में अंतर या रोगियों का विशिष्ट मिश्रण हो सकता है। पुष्टि और आंशिक प्रवृत्तियों का यह मिश्रण बताता है कि मॉडल आशाजनक है लेकिन इसे सभी विभिन्न प्रकार के अस्पतालों और रोगी आबादी में पूरी तरह से काम करने के लिए परिष्कृत करने की आवश्यकता हो सकती है।
इन जीनों के महत्व के कारणों की गहराई से जांच करते हुए, शोधकर्ताओं ने देखा कि उच्च-जोखमी रोगियों के ट्यूमर के भीतर क्या हो रहा था। उन्होंने पाया कि ये ट्यूमर न केवल तेजी से बढ़ रहे थे, बल्कि वे एक अलग प्रकार के वातावरण से घिरे हुए थे। उच्च-जोखिम वाले ट्यूमरों में तीव्र सूजन (inflammation) और उन कोशिकाओं के बीच सक्रिय संचार के लक्षण दिखे जो आमतौर पर संक्रमण से लड़ने में मदद करती हैं। उनमें इम्यून सिस्टम के चेकपॉइंट्स (checkpoints) से संबंधित मार्गों में उच्च स्तर की सक्रियता भी देखी गई, जो उन स्विचों की तरह हैं जो यह नियंत्रित करते हैं कि प्रतिरक्षा प्रणाली कितनी आक्रामक रूप से हमला करती है। अनिवार्य रूप से, जेनेटिक सिग्नेचर ट्यूमर की ऐसी स्थिति को पकड़ रहा था जहाँ प्रतिरक्षा प्रणाली अत्यधिक सक्रिय थी लेकिन शायद उसे रोका जा रहा था या हेरफेर किया जा रहा था। यह सुझाव देता है कि दर्द संकेतन में शामिल जीन उस जैविक तंत्र के साथ गहराई से जुड़े हुए हैं जो ट्यूमर को जीवित रहने और फैलने की अनुमति देता है।
अध्ययन ने यह भी जांचा कि क्या ये जीन ट्यूमर के भीतर विशिष्ट प्रकार की कोशिकाओं में मौजूद थे। सिंगल-सेल विश्लेषण (single-cell analysis) के डेटा का उपयोग करते हुए, उन्होंने पाया कि ये जीन उन श्वेत रक्त कोशिकाओं (white blood cells) में सक्रिय थे जो कैंसर के चारों ओर जमा हो गई थीं। यह दर्द-संबंधी संकेतों और प्रतिरक्षा कोशिकाओं के बीच एक भौतिक कड़ी प्रदान करता है, जो इस विचार को पुष्ट करता है कि दर्द के प्रति शरीर की प्रतिक्रिया और ट्यूमर की प्रतिरक्षा प्रणाली के साथ परस्पर क्रिया एक ही पड़ोस में हो रही है। हालांकि, शोधकर्ताओं ने सावधानीपूर्वक यह उल्लेख किया कि उनके अध्ययन ने क्या सिद्ध नहीं किया। चूंकि उन्होंने सार्वजनिक डेटाबेस से मौजूदा डेटा का उपयोग किया, इसलिए उनके पास इस बारे में जानकारी नहीं थी कि रोगियों ने वास्तव में कितनी दर्द निवारक दवा ली थी या उनके दर्द का स्कोर क्या था। इसलिए, हालांकि जीन परिणामों से जुड़े हैं, अध्ययन यह नहीं कह सकता कि क्या दर्द की दवा लेने से रोग के मार्ग में बदलाव आता है। यह संबंध एक जुड़ाव (association) है, न कि एक सिद्ध कारण-प्रभाव संबंध।
अंत में, यह कार्य पेट और कोलोरेक्टल कैंसर को देखने का एक नया तरीका प्रस्तावित करता है। यह सुझाव देता है कि वे जीन जो हमें दर्द महसूस कराने के लिए जिम्मेदार हैं, वे एक बड़े नेटवर्क का भी हिस्सा हैं जो यह प्रभावित करता है कि एक टューमर कैसे व्यवहार करता है और प्रतिरक्षा प्रणाली इसके प्रति कैसे प्रतिक्रिया करती है। शोधकर्ताओं ने एक ऐसा उपकरण बनाया है जो जोखिम की भविष्यवाणी करने के लिए इस जेनेटिक भाषा को पढ़ सकता है, लेकिन वे इस बात पर जोर देते हैं कि यह अभी भी भविष्य के उपयोग के लिए एक उम्मीदवार है। इससे पहले कि इसे अस्पताल में उपचार के निर्णय लेने के लिए उपयोग किया जा सके, इन निष्कर्षों को नए, आगे बढ़ने वाले अध्ययनों में परीक्षण करने की आवश्यकता है जहाँ डॉक्टर वास्तविक समय में रोगियों की निगरानी कर सकें, उनके वास्तविक दर्द अनुभवों को रिकॉर्ड कर सकें, और देख सकें कि क्या जेनेटिक भविष्यवाणियां रिकवरी की वास्तविकता से मेल खाती हैं। फिलहाल, यह अध्ययन दर्द, प्रतिरक्षा और कैंसर के बीच छिपी जैविक बातचीत की एक सम्मोहक झलक पेश करता है, जो यह सुझाव देता है कि ट्यूमर की कहानी केवल उसके आकार और प्रसार से कहीं अधिक है।
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