Suolistobakteerit lisäävät syövän immunoterapian vaikutuksia

Noin joka viides syöpäpotilas hyötyy immunoterapiasta, hoidosta, joka käyttää immuunijärjestelmää syöpää vastaan. Tämä lähestymistapa on osoittautunut merkittäväksi menestykseksi keuhkosyövän ja melanooman hoidossa. Sen potentiaalia toivoen tutkijat tutkivat strategioita immunoterapian parantamiseksi syöpiin, jotka reagoivat siihen huonosti. Tavoitteena on auttaa useampia potilaita.

Nyt Washingtonin yliopiston St. Louisin lääketieteellisen korkeakoulun tutkijat ovat havainneet, että suolistobakteerikanta – Ruminococcus gnavus – voi tehostaa syövän immunoterapian vaikutuksia hiirillä. Science Immunology -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa ehdotetaan uutta strategiaa suoliston mikrobien valjastamiseksi immunoterapian hyödyntämättömien potentiaalien vapauttamiseksi syövän torjunnassa.

"Mikrobiomilla on tärkeä rooli kehon immuunijärjestelmän mobilisoinnissa hyökkäämään syöpäsoluja vastaan", selitti vanhempi tutkimuksen kirjoittaja Marco Colonna, MD, PhD, Robert Roque Bellivou patologian professori.

"Löydöksemme valaisevat yhden tyyppisiä suolistossa olevia bakteereja, jotka auttavat immunoterapialääkkeitä tappamaan kasvaimia hiirissä. Tällaisten mikrobipartnereiden tunnistaminen on tärkeä askel probioottien kehittämisessä, mikä auttaa parantamaan immuunihoitojen tehokkuutta ja hyödyttämään useampia syöpäpotilaita."

Syövän immunoterapia käyttää kehon immuunisoluja kasvainten kohdistamiseen ja tuhoamiseen. Yhdessä tällaisessa hoidossa käytetään immuunijärjestelmän tarkistuspisteen estäjiä poistamaan luonnolliset jarrut, jotka pitävät immuuni-T-solut hiljaisina, mikä estää kehon vahingoittumisen. Jotkut kasvaimet kuitenkin torjuvat tämän estämällä hyökkääviä immuunisoluja, mikä heikentää tällaisten estäjien tehokkuutta.

Colonna ja ensimmäinen kirjoittaja Martina Molgora, tohtori, solmivat aiemmin yhteistyön kollegansa Robert D. Schreiberin kanssa, jossa he hävittivät sarkoomat kokonaan hiiristä käyttämällä kaksiosaista estoa.

Tutkijat estivät TREM2:ta, kasvainmakrofagien tuottamaa proteiinia estääkseen T-soluja hyökkäämästä kasvavaan kasvaimeen. Sitten he osoittivat, että immuunihoitolääke oli tehokkaampi TREM2:n estämisessä. Tulos osoitti, että TREM2 vähentää immunoterapian tehokkuutta.

Kokeessa, josta tuli perusta uudelle tutkimukselle, tutkijat tekivät odottamattoman havainnon. Hiiret, joilla ei ollut TREM2:ta, osoittivat samanlaisen positiivisen vasteen tarkistuspisteen estäjää kohtaan, kun he elivät hiirillä, joilla oli proteiinia. Tämä tulos tapahtui, kun tutkijat poikkesivat tavanomaisesta protokollastaan, jossa hiiret erotettiin ennen inhibiittorihoitoa.

Yhdessä elävät hiiret johtavat mikrobien vaihtoon. Tutkijat ehdottivat, että vaikutukset voivat johtua suolistobakteerien aineenvaihdunnasta.

Tutkijat työskentelivät lääketieteen Jeffrey E. Gordonin ja ensimmäisen kirjoittajan, tohtori Blanda Di Lucian kanssa tutkiakseen mikrobeja immunoterapialla onnistuneesti hoidettujen hiirten suolistoissa. He havaitsivat, että Ruminococcus gnavus -bakteerin määrä lisääntyi verrattuna tällaisten mikrobien puuttumiseen hiirissä, jotka eivät reagoineet hoitoon.

R. Gnavus löydettiin sellaisten syöpäpotilaiden suoliston mikrobiomista, jotka reagoivat hyvin immuunihoitoon, Colonna selitti. Kliinisissä tutkimuksissa tällaisten potilaiden ulosteensiirrot auttoivat joitain potilaita, jotka eivät reagoineet vasteeseen, hyötymään immunoterapiasta.

Tutkijat, mukaan lukien ensimmäinen kirjoittaja ja jatko-opiskelija Daria Khantakova, injektoivat R. Gnavus -bakteeria hiiriin ja käsittelivät sitten kasvaimia tarkistuspisteestäjillä. Kasvaimet pienenivät, vaikka TREM2 oli saatavilla aseena immunoterapian tehon vähentämiseen.

Gordon, Edison Family Center for Genomic Sciences and Systems Biology -keskuksen johtaja, huomautti, että kasvava näyttö viittaa siihen, että mikrobiomi tehostaa immunoterapiaa. Merkityksellisten lajien, kuten R. Gnavusin, tunnistaminen voisi johtaa uuden sukupolven probioottien kehittämiseen, jotka voisivat toimia synergisesti immunoterapian kanssa syövän hoitoa parantaen.

Tutkijat pyrkivät nyt ymmärtämään, kuinka R. Gnavus edistää kasvaimen hylkimistä, mikä voisi paljastaa uusia tapoja auttaa syöpäpotilaita. Jos mikrobi esimerkiksi tuottaa immuunijärjestelmää aktivoivaa metaboliittia ruoansulatuksen aikana, tämä avaa mahdollisuuden käyttää metaboliitteja immunoterapian tehostajina.

Mikrobit voivat myös päästä sisään suolistosta ja laukaista immuunivasteen kasvaimessa tai aktivoida suoliston T-soluja, jotka sitten siirtyvät kasvaimeen ja käynnistävät hyökkäyksen, Colonna selitti. Tutkijat tutkivat kaikkia kolmea mahdollisuutta.