Tarmmikroorganismer hjælper med at regulere antitumorimmunrespons på strålebehandling,

undersøgelse finder Cedars-Sinai Kræftforskere har opdaget, at tarmmikroorganismer hjælper med at regulere antitumorimmunrespons på strålebehandlinger, og at svampe og bakterier har modsatrettede virkninger på disse reaktioner. Studiet, udført i laboratoriemus, belyser en vej mod forbedring af effektiviteten af ​​stråling og immunbaserede behandlinger til patienter med melanom, bryst og mange andre kræftformer.

Studiet, offentliggjort den 13. august i det peer-reviewed journal Kræftcelle , bygger på tidligere undersøgelser, der fokuserede på tarmbakteriernes rolle i påvirkning af immunrespons på kemoterapi og immunterapi. Her forsøgte efterforskerne at afgøre, hvilken rolle både bakterier og svampe i tarmen kan spille i reaktionen på strålebehandling.

Billioner af mikroorganismer lever i normale menneskelige tarme. Disse såkaldte kommensale mikroorganismer er "venlige" bakterier og svampe, der hjælper med at behandle næringsstoffer og spiller nøgleroller i reguleringen af ​​immunsystemet i alt fra infektioner til allergi. Forskergruppen fandt ud af, at reduktion af niveauer af commensal svampe i tarmene forbedrede antitumor-immunresponset hos musene efter strålebehandling. Omvendt de viste, at udtømning af kommensale bakterier reducerede antitumorresponsen.

Forskere har længe vidst, at bakterier i tarmen påvirker immunsystemet. Vi mener nu, at der eksisterer et yin-og-yang-forhold mellem tarmbakterier og svampe. Hvis du nedbryder bakterier ved brug af antibiotika, for eksempel, det forstyrrer balancen i mikrobiomet-; bakteriesamfundet, svampe og potentielt andre mikrober i kroppen. Effekten er at skabe rum for svampe til at formere sig og dæmpe antitumor-immunresponset. "

Stephen L. Shiao, MD, Ph.d., Direktør for Division of Radiation Biology and Study's Lead Author

Den fundne virkning af denne opdagelse er vidtrækkende, fordi næsten halvdelen af ​​patienterne diagnosticeret med kræft-, herunder hjerne, hoved og hals, lunge, bryst, gynækologisk og prostatakræft-; gennemgå strålebehandling som en del af deres behandlingsregime, Shiao forklarede.

"I vores musestudier, tarmbakterier og svampes indvirkning på anti-cancer immunrespons var den samme i både brystkræft og melanom-; meget forskellige kræftformer, "sagde Shiao, lektor i stråleonkologi og biomedicinsk videnskab ved Cedars-Sinai Cancer. "Vi tror, ​​at dette indikerer, at tarmbakterier og svampe påvirker anti-tumor immunrespons hos mange, hvis ikke alle, kræftformer. "

Det kan virke underligt, at bakterier og svampe i tarmen kan påvirke reaktionen på strålebehandling rettet mod kræft i andre organer. Denne forbindelse er forankret i forholdet mellem kræftens biologi og immunsystemet.

Kræft dannes, når celler i kroppen vokser og deler sig ukontrollabelt. Visse typer immunceller patruljerer kroppen for at identificere og ødelægge tumorceller. Denne immunrespons er formet af mikrobiomet. Sensorer på immunceller registrerer specifikke mikrober, der stimulerer forskellige reaktioner. Forskerne opdagede, at en sådan sensor, Dectin-1, registrerer et sukker, der kun findes på overfladen af ​​svampe, der får et bremsesignal til at lukke et immunrespons. I modsætning, bakterier sender signaler, der styrker immunresponsen. Ved at reducere antallet af svampe i musetarmene, undersøgelsesteamet var i stand til at styrke immunsystemets angreb på tumoren efter stråling.

Selvom de største eksperimentelle dele af undersøgelsen blev udført på mus, Cedars-Sinai-teamet undersøgte også niveauet af Dectin-1 hos patienter med brysttumorer. De fandt ud af, at højere ekspression af Dectin-1 var forbundet med dårligere overlevelse, tyder på, at denne sensor kan spille den samme rolle hos patienter med kræft.

Ser frem til, forskerne håber at kunne karakterisere mangfoldigheden af ​​tarmmikroorganismer hos kræftpatienter under behandling for bedre at forstå de mekanismer, hvorved tarmmikrobiota, såsom bakterier og svampe, påvirke kræftbehandlinger. Målet er at finde den bedste måde at optimere både bakterie- og svampemikrobiomet for at fremme antitumorimmunrespons, Sagde Shiao.

"Strålebehandling har altid været en stor del af kræftbehandlingen. Nu mere end nogensinde har præcis levering af stråling og dens kombination med immunterapi-; herunder manipulering af værtsfaktorer som beskrevet i dette papir-; vil gøre denne terapi endnu mere effektiv for vores patienter, "sagde Dan Theodorescu, MD, Ph.d., direktør for Cedars-Sinai Cancer-virksomheden og professor i kirurgi og patologi og laboratoriemedicin. "Denne undersøgelse har gjort et betydeligt fremskridt inden for kræftområdet."

• Gamle vane-kontrollerende neuroner kan også spille en afgørende rolle i ny handling læring
• Glycyrrhizinsyre som lægemiddelkandidat til COVID-19