Studien kan også bidra til å klargjøre sammenhengen mellom immunterapi og tarmmikrobiomet, forklarer funnene fra tidligere forskning om at mikrobiomet påvirker suksessen med immunterapi.
Immunterapibehandlinger det siste tiåret eller så har dramatisk forbedret utvinningsgraden fra visse kreftformer, spesielt ondartet melanom; men ved melanom, de jobber fremdeles i bare omtrent 40% av tilfellene.
Prof. Yardena Samuels ved Weizmanns avdeling for molekylær cellebiologi studerer molekylære "skilt" - proteinfragmenter, eller peptider, på celleoverflaten - som markerer kreftceller som fremmede og derfor kan tjene som potensielle tilleggsmål for immunterapi. I den nye studien, hun og kolleger utvidet søket etter nye kreftskilt til de bakteriene som er kjent for å kolonisere svulster.
Ved å bruke metoder utviklet av avdelingskollega Dr. Ravid Straussman, som var en av de første som avslørte arten av de bakterielle "gjestene" i kreftceller, Samuels og teamet hennes, ledet av Dr. Shelly Kalaora og Adi Nagler (felles medforfattere), analyserte vevsprøver fra 17 metastatiske melanomtumorer avledet fra ni pasienter. De skaffet bakterielle genomiske profiler av disse svulstene og brukte deretter en tilnærming kjent som HLA-peptidomics for å identifisere tumorpeptider som kan gjenkjennes av immunsystemet.
Forskningen ble utført i samarbeid med Dr. Jennifer A. Wargo ved University of Texas MD Anderson Cancer Center, Houston, Texas; Prof Scott N. Peterson fra Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, La Jolla, California; Prof Eytan Ruppin fra National Cancer Institute, USA; Prof Arie Admon fra Technion - Israel Institute of Technology og andre forskere.
HLA peptidomics -analysen avslørte nesten 300 peptider fra 41 forskjellige bakterier på overflaten av melanomcellene. Det avgjørende nye funnet var at peptidene ble vist på kreftcelleoverflatene av HLA -proteinkomplekser - komplekser som er tilstede på membranene til alle cellene i kroppen vår og spiller en rolle i reguleringen av immunresponsen.
En av HLAs jobber er å slå alarm om alt som er fremmed ved å "presentere" fremmede peptider til immunsystemet, slik at immun -T -celler kan "se" dem. "Ved å bruke HLA peptidomics, vi var i stand til å avsløre de HLA-presenterte peptidene i svulsten på en objektiv måte, "Kalaora sier." Denne metoden har allerede gjort det mulig for oss å identifisere tumorantigener som har vist lovende resultater i kliniske studier. "
Det er uklart hvorfor kreftceller bør utføre en tilsynelatende selvmordshandling av denne typen:presentere bakterielle peptider til immunsystemet, som kan reagere ved å ødelegge disse cellene. Men uansett årsak, det faktum at ondartede celler viser disse peptidene på en slik måte, avslører en helt ny type interaksjon mellom immunsystemet og svulsten.
Denne åpenbaringen gir en potensiell forklaring på hvordan tarmmikrobiomet påvirker immunterapi. Noen av bakteriene teamet identifiserte var kjente tarmmikrober. Presentasjonen av de bakterielle peptidene på overflaten av tumorceller vil sannsynligvis spille en rolle i immunresponsen, og fremtidige studier kan fastslå hvilke bakterielle peptider som forbedrer immunresponsen, slik at leger kan forutsi suksessen med immunterapi og tilpasse en personlig behandling deretter.
Videre, det faktum at bakterielle peptider på tumorceller er synlige for immunsystemet kan utnyttes for å forbedre immunterapi. "Mange av disse peptidene ble delt av forskjellige metastaser fra den samme pasienten eller av svulster fra forskjellige pasienter, som antyder at de har et terapeutisk potensial og en sterk evne til å produsere immunaktivering, "Sier Nagler.
I en serie pågående eksperimenter, Samuels og kolleger inkuberte T -celler fra melanompasienter i en laboratoriefat sammen med bakterielle peptider avledet fra tumorceller fra den samme pasienten. Resultatet:T -celler ble aktivert spesifikt mot de bakterielle peptidene.
Våre funn tyder på at bakterielle peptider presentert på tumorceller kan tjene som potensielle mål for immunterapi. De kan bli utnyttet for å hjelpe immun -T -celler med å gjenkjenne svulsten med større presisjon, slik at disse cellene kan få et bedre angrep mot kreften. Denne tilnærmingen kan i fremtiden brukes i kombinasjon med eksisterende immunterapimedisiner. "
Yardena Samuels, Professor, Molekylær cellebiologisk avdeling, Weizmann institutt for vitenskap