Bakteria usus meningkatkan kesan imunoterapi kanser

Kira-kira satu daripada lima pesakit kanser mendapat manfaat daripada imunoterapi, rawatan yang menggunakan sistem imun untuk melawan kanser. Pendekatan ini telah menunjukkan kejayaan yang ketara dalam rawatan kanser paru-paru dan melanoma. Mengharapkan potensinya, penyelidik sedang meneroka strategi untuk meningkatkan imunoterapi bagi kanser yang bertindak balas dengan lemah terhadapnya, dengan matlamat untuk membantu lebih ramai pesakit.

Kini, penyelidik di Washington University School of Medicine di St. Louis telah mendapati bahawa strain bakteria usus—Ruminococcus gnavus—boleh meningkatkan kesan imunoterapi kanser pada tikus. Kajian itu, yang diterbitkan dalam Imunologi Sains, mencadangkan strategi baharu untuk memanfaatkan mikrob usus untuk membuka kunci potensi imunoterapi yang belum diterokai dalam memerangi kanser.

“Mikrobiom memainkan peranan penting dalam menggerakkan sistem imun badan untuk menyerang sel-sel kanser,” jelas pengarang kajian kanan Marco Colonna, MD, PhD, Profesor Patologi Robert Roque Bellivou.

“Penemuan kami menjelaskan satu jenis bakteria dalam usus yang membantu ubat imunoterapi membunuh tumor pada tikus. Mengenal pasti rakan kongsi mikrob tersebut merupakan langkah penting dalam pembangunan probiotik yang akan membantu meningkatkan keberkesanan imunoterapi dan memberi manfaat kepada lebih ramai pesakit kanser."

Imunoterapi kanser menggunakan sel imun badan untuk menyasar dan memusnahkan tumor. Satu rawatan sedemikian menggunakan perencat pusat pemeriksaan imun untuk mengeluarkan brek semula jadi yang memastikan sel T imun senyap, dengan itu menghalang kerosakan pada badan. Walau bagaimanapun, sesetengah tumor menentangnya dengan menekan sel imun yang menyerang, yang mengurangkan keberkesanan perencat tersebut.

Colonna dan pengarang bersama pertama Martina Molgora, Ph.D., sebelum ini menjalin kerjasama dengan rakan sekerja Robert D. Schreiber, Ph.D., di mana mereka membasmi sepenuhnya sarkoma pada tikus menggunakan pendekatan perencatan dua serampang.

Para penyelidik menghalang TREM2, protein yang dihasilkan oleh makrofaj tumor, untuk menghalang sel T daripada menyerang tumor yang sedang membesar. Mereka kemudian menunjukkan bahawa ubat imunoterapi lebih berkesan apabila menyekat TREM2. Hasilnya menunjukkan bahawa TREM2 mengurangkan keberkesanan imunoterapi.

Dalam percubaan yang menjadi asas kepada kajian baharu, saintis membuat pemerhatian yang tidak dijangka. Tikus tanpa TREM2 menunjukkan tindak balas positif yang sama terhadap perencat pusat pemeriksaan apabila mereka hidup dengan tikus yang mempunyai protein. Keputusan ini berlaku apabila penyelidik menyimpang daripada protokol biasa mereka untuk mengasingkan tikus sebelum rawatan dengan perencat.

Tikus yang hidup bersama membawa kepada pertukaran mikrob. Para penyelidik mencadangkan bahawa kesannya mungkin disebabkan oleh metabolisme bakteria usus.

Para penyelidik bekerja dengan Jeffrey E. Gordon, M.D., dan pengarang bersama pertama Blanda Di Lucia, Ph.D., untuk mengkaji mikrob dalam usus tikus yang berjaya dirawat dengan imunoterapi. Mereka mendapati peningkatan dalam bilangan Ruminococcus gnavus berbanding dengan ketiadaan mikrob sedemikian pada tikus yang tidak bertindak balas terhadap terapi.

R. Gnavus ditemui dalam mikrobiom usus pesakit kanser yang bertindak balas dengan baik kepada imunoterapi, jelas Colonna. Dalam ujian klinikal, pemindahan najis daripada pesakit sedemikian membantu sesetengah pesakit yang tidak bertindak balas mendapat manfaat daripada imunoterapi.

Para penyelidik, termasuk pengarang bersama pertama dan pelajar siswazah Daria Khantakova, menyuntik R. Gnavus ke dalam tikus dan kemudian merawat tumor dengan perencat pusat pemeriksaan. Tumor mengecut walaupun TREM2 tersedia sebagai senjata untuk mengurangkan kesan imunoterapi.

Gordon, pengarah Pusat Keluarga Edison untuk Sains Genomik dan Biologi Sistem, menyatakan bahawa bukti yang semakin meningkat menunjukkan bahawa mikrobiom meningkatkan imunoterapi. Pengenalpastian spesies yang berkaitan, seperti R. Gnavus, boleh membawa kepada pembangunan generasi baharu probiotik yang boleh bekerja secara sinergi dengan imunoterapi untuk meningkatkan rawatan kanser.

Para saintis kini berhasrat untuk memahami cara R. Gnavus menggalakkan penolakan tumor, yang boleh mendedahkan cara baharu untuk membantu pesakit kanser. Contohnya, jika mikrob menghasilkan metabolit pengaktif imun semasa penghadaman makanan, ini membuka kemungkinan menggunakan metabolit sebagai penambah imunoterapi.

Mikrob juga boleh masuk dari usus dan mencetuskan tindak balas imun dalam tumor atau mengaktifkan sel T usus, yang kemudiannya berhijrah ke tumor dan melancarkan serangan, jelas Colonna. Penyelidik sedang meneroka ketiga-tiga kemungkinan.