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 merawat kanser paru-paru dan melanoma. Dengan harapan potensinya, penyelidik sedang meneroka strategi untuk meningkatkan imunoterapi untuk kanser yang tidak bertindak balas dengan baik terhadapnya, dengan matlamat untuk membantu lebih ramai pesakit.

Kini, penyelidik di Sekolah Perubatan Universiti Washington di St. Louis telah mendapati bahawa strain bakteria usus, Ruminococcus gnavus, boleh meningkatkan kesan imunoterapi kanser pada tikus. Kajian itu, yang diterbitkan dalam jurnal Science Immunology, menawarkan strategi baharu untuk menggunakan mikrob usus untuk membuka kunci potensi imunoterapi yang belum diterokai untuk melawan kanser.

"Mikrobioma memainkan peranan penting dalam menggerakkan sistem imun badan untuk menyerang sel-sel kanser, " jelas pengarang kajian kanan Marco Colonna, MD, Profesor Patologi Robert Rock Bellivu.

"Penemuan kami memberi penerangan tentang satu jenis bakteria usus yang membantu ubat imunoterapi membunuh tumor pada tikus. Mengenal pasti rakan kongsi mikrob ini merupakan langkah penting dalam membangunkan probiotik yang boleh meningkatkan keberkesanan ubat 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, menghalang kerosakan pada badan. Walau bagaimanapun, sesetengah tumor menentangnya dengan menekan sel imun yang menyerang, menjadikan perencat ini kurang berkesan.

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

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

Dalam eksperimen yang menjadi asas untuk kajian baru, para saintis membuat pemerhatian yang mengejutkan. Tikus tanpa TREM2 menunjukkan tindak balas positif yang sama kepada perencat pusat pemeriksaan apabila mereka ditempatkan dengan tikus yang mempunyai protein. Keputusan ini berlaku apabila penyelidik menyimpang dari protokol biasa mereka untuk memisahkan tikus sebelum merawat mereka dengan perencat.

Hidup bersama dalam tikus menghasilkan pertukaran mikrob. Para penyelidik membuat spekulasi bahawa kesannya mungkin disebabkan oleh pertukaran bakteria usus.

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

R. gnavus telah ditemui dalam mikrobiom usus pesakit kanser yang bertindak balas dengan baik terhadap imunoterapi, jelas Colonna. Dalam ujian klinikal, pemindahan najis daripada pesakit sedemikian membantu sesetengah bukan responden 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 Genom dan Biologi Sistem, menyatakan bahawa bukti yang semakin meningkat menunjukkan bahawa mikrobiom meningkatkan imunoterapi. Mengenal pasti spesies yang berkaitan, seperti R. gnavus, boleh membawa kepada pembangunan probiotik generasi akan datang yang boleh bekerja secara sinergistik dengan imunoterapi untuk meningkatkan rawatan kanser.

Para saintis kini berhasrat untuk memahami bagaimana R. gnavus menggalakkan penolakan tumor, yang boleh mendedahkan cara baharu untuk membantu pesakit kanser. Sebagai contoh, jika mikrob menghasilkan metabolit pengaktif imun semasa proses penghadaman, ini boleh membuka kemungkinan menggunakan metabolit sebagai penggalak 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, kata Colonna. Penyelidik sedang meneroka ketiga-tiga kemungkinan.