Tyrimas rodo, kaip žarnyno bakterijos gali sumenkinti spindulinės terapijos efektyvumą

Mūsų tyrimas nustato dvi žarnyno bakterijų šeimas, kurios trukdo pelių radioterapijai, ir apibūdina mechanizmą, kuriuo jie gamina metabolitą- trumpos grandinės riebalų rūgštį, vadinamą butiratu- kenkia terapijai.

Ralfas Weichselbaumas, Ludwig Chicago vienas iš direktorių

Žmogaus kūne gyvena daugybė įvairių bakterijų, ypač žarnyne, kur jie dalyvauja svarbiuose fiziologiniuose procesuose, pradedant virškinimu ir baigiant imuninės sistemos reguliavimu. Daugelis tyrimų parodė, kad žarnyno mikrobai taip pat daro didelę įtaką vėžio gydymui, ypač imunoterapija.

Kadangi žinoma, kad jonizuojančioji spinduliuotė suaktyvina priešnavikinį imuninį atsaką, Kaiting Yang, Weichselbaum laboratorijos postdoktorantas, ištyrė, kaip antibiotikai veikia naviko spindulinės terapijos rezultatus.

Šie tyrimai parodė, kad vankomicinas, antibiotikas prieš gramteigiamas bakterijas, viena iš dviejų plačių bakterijų klasių, sustiprintas atsakas į navikų švitinimą pelėms. Gentamicinas, kuris nukreiptas į gramneigiamas bakterijas, tokio poveikio neturėjo. Paaiškėjo, kad vankomicinas išnaikino dvi gramteigiamų žarnyno bakterijų šeimas; Lachnospiraceae ir Ruminococcaceae -; buvo labiausiai susijęs su pagerėjusiu atsaku. Tolesnė analizė parodė, kad butirato kiekio sumažėjimas, šių bakterijų gaminamas metabolitas, lydėjo efektą.

Kada Lachnospiraceae buvo įvestos į peles, visiškai neturinčias bakterijų, radiacijos poveikis jų navikams buvo žymiai sumažėjęs, o prislopintas atsakas atitiko sisteminį butirato lygio padidėjimą. Butirato injekcija tiesiai į navikus turėjo panašų slopinantį poveikį spindulinei terapijai.

Kadangi butiratas tiesiogiai neapsaugojo navikų nuo radiacijos, tyrėjai atkreipė dėmesį į radioterapijos sukeltą imuninį atsaką. Jų eksperimentai atskleidė, kad butiratas trukdo aktyvuoti citotoksines (arba žudikas) T ląsteles, imuninės ląstelės, nukreiptos į vėžines ląsteles ir, kaip žinoma, puola navikus po radioterapijos.

Ankstesni tyrimai, kuriems vadovavo Weichselbaumas ir Fu, parodė, kad švitinimas suaktyvina signalizacijos kelią kitoje imuninėje ląstelėje; dendritinėje ląstelėje, kurie gali užmušti žudikines T ląsteles, kad užpultų navikus. Šis biocheminis kelias, kontroliuojamas baltymu STING, padidina dendritinių ląstelių imunitetą stimuliuojančių veiksnių, žinomų kaip 1 tipo interferonai (IFN-I), gamybą, kuris skatina jų žudikų T ląstelių aktyvaciją.

Weichselbaum, Fu, Yang ir jo kolegos dabartiniame tyrime rodo, kad butiratas slopina biocheminio signalizacijos kaskados žingsnį, susiejantį STING aktyvavimą su IFN-I gamyba. IFN-I pridėjimas prie navikų, švirkščiamų kartu su butiratu, pelėms atkūrė terapinį radioterapijos poveikį.

Jų išvados patvirtina ir papildo kitų tyrėjų paskelbtą tyrimą Klinikinių tyrimų žurnalas 2019 m. gruodžio mėn., kuris taip pat parodė, kad butiratas pažeidžia dendritinių ląstelių žudikų T ląstelių aktyvavimą po naviko apšvitinimo.

Šis tyrimas taip pat turi tiesioginę klinikinę reikšmę. Mokslininkai nustatė, kad kitų naudingų bakterijų ( Akkermansia ir Lactobacillus) padidėjęs žarnynas ir pelių navikai po gydymo vankomicinu. Tai rodo, kad butiratų išeikvojimas gali būti ne vienintelis mechanizmas, padedantis pastebėti atsakų į radioterapiją pagerėjimą:gydymas antibiotikais taip pat gali paveikti mikrobiomą kitais būdais, kad būtų palaikomas radioterapijos sukeltas imuninis atsakas.

„Mūsų išvados suteikia užuominų kuriant naujas strategijas, skirtas pagerinti pacientų atsaką į radioterapiją, "Tai pasakė Weichselbaumas." Tai apima specialų taikymą tam tikroms žarnyno bakterijų rūšims, kurios gamina butiratą; kai mes geriau suprasime įvairius šių mikrobų sąveikos su imunine sistema ir vėžio gydymo būdus. "

• „Allarity Therapeutics“ praneša apie planus išbandyti antivirusinį stenoparibo aktyvumą
• Naujagimių antibiotikų ekspozicija susijusi su berniukų svorio ir ūgio sumažėjimu