Tarmmikroorganismer hjelper til med å regulere antitumorimmunresponser på strålebehandling,

studie finner Cedars-Sinai kreftforskere har oppdaget at tarmmikroorganismer hjelper til med å regulere antitumorimmunrespons på strålebehandlinger, og at sopp og bakterier har motsatt effekt på disse responsene. Studien, utført i laboratoriemus, belyser en vei mot å forbedre effektiviteten av stråling og immunbaserte behandlinger for pasienter med melanom, bryst og mange andre kreftformer.

Studien, publisert 13. august i fagfellevurderte tidsskrift Kreftcelle , bygger på tidligere studier som fokuserte på tarmbakterienes rolle i å påvirke immunresponsene mot kjemoterapi og immunterapi. Her forsøkte etterforskerne å finne ut hvilken rolle både bakterier og sopp i tarmen kan spille i responsen på strålebehandling.

Billioner av mikroorganismer lever i normale menneskelige tarmer. Disse såkalte kommensale mikroorganismer er "vennlige" bakterier og sopp som hjelper til med å behandle næringsstoffer og spiller viktige roller i reguleringen av immunsystemet i alt fra infeksjoner til allergier. Forskerteamet fant at reduksjon av nivåer av commensal sopp i tarmen forbedret antitumorimmunresponsen hos musene etter strålebehandling. Motsatt, de viste at uttømming av kommensale bakterier reduserte antitumorresponsen.

Forskere har lenge visst at bakterier i tarmen påvirker immunsystemet. Vi tror nå at det eksisterer et yin-og-yang-forhold mellom tarmbakterier og sopp. Hvis du tømmer bakterier ved bruk av antibiotika, for eksempel, det forstyrrer balansen i mikrobiomet-; bakteriesamfunnet, sopp og potensielt andre mikrober i kroppen. Effekten er å skape rom for sopp til å spre seg og dempe immunresponsen mot svulst. "

Stephen L. Shiao, MD, PhD, Direktør for divisjonen for strålingsbiologi og studiens hovedforfatter

Den potensielle virkningen av denne oppdagelsen er omfattende fordi nesten halvparten av pasientene som er diagnostisert med kreft- inkludert hjerne, hode og nakke, lunge, bryst, gynekologisk og prostatakreft-; gjennomgå strålebehandling som en del av behandlingen, Shiao forklarte.

"I våre musestudier, virkningen av tarmbakterier og sopp på immunresponsen mot kreft var den samme i både brystkreft og melanom-; veldig forskjellige kreftformer, "sa Shiao, førsteamanuensis i Radiation Oncology &Biomedical Sciences ved Cedars-Sinai Cancer. "Vi tror at dette indikerer at tarmbakterier og sopp påvirker anti-tumor immunrespons hos mange, hvis ikke alle, kreftformer. "

Det kan virke rart at bakterier og sopp i tarmen kan påvirke responsen på strålebehandling rettet mot kreft i andre organer. Denne forbindelsen er forankret i forholdet mellom kreftens biologi og immunsystemet.

Kreft dannes når celler i kroppen vokser og deler seg ukontrollert. Enkelte typer immunceller patruljerer kroppen for å identifisere og ødelegge tumorceller. Denne immunresponsen er formet av mikrobiomet. Sensorer på immunceller oppdager spesifikke mikrober som stimulerer forskjellige responser. Forskerne oppdaget at en slik sensor, Dectin-1, oppdager et sukker som bare finnes på overflaten av sopp som ber om et bremsesignal for å slå av en immunrespons. I motsetning, bakterier sender signaler som styrker immunresponsen. Ved å redusere antall sopp i musetarmen, studieteamet var i stand til å styrke immunsystemets angrep på svulsten etter stråling.

Selv om de viktigste eksperimentelle delene av studien ble utført på mus, Cedars-Sinai-teamet undersøkte også nivået av Dectin-1 hos pasienter med brystsvulster. De fant at høyere ekspresjon av Dectin-1 var assosiert med dårligere overlevelse, antyder at denne sensoren kan spille den samme rollen hos pasienter med kreft.

Ser frem til, forskerne håper å karakterisere mangfoldet av tarmmikroorganismer hos kreftpasienter som gjennomgår behandling for bedre å forstå mekanismene som tarmmikrobiota, som bakterier og sopp, påvirke kreftbehandlinger. Målet er å finne den beste måten å optimalisere både det bakterielle og soppmikrobiomet for å fremme antitumorimmunrespons, Sa Shiao.

"Strålebehandling har alltid vært en viktig del av kreftbehandlingen. Nå mer enn noen gang, presis levering av stråling og kombinasjonen med immunterapi-; inkludert manipulering av vertsfaktorer som beskrevet i denne artikkelen-; vil gjøre denne behandlingen enda mer effektiv for våre pasienter, "sa Dan Theodorescu, MD, PhD, direktør for Cedars-Sinai Cancer-bedriften og professor i kirurgi og patologi og laboratoriemedisin. "Denne studien har gjort et betydelig fremskritt innen kreftområdet."

• Gamle vane-kontrollerende nevroner kan også spille en kritisk rolle i ny handlingslæring
• Glycyrrhizic acid som stoffkandidat for COVID-19