Bakterier som finns i tumörceller kan öka immunterapin mot cancer

Immunterapi mot cancer kan få ett uppsving från en oväntad riktning:bakterier som finns i tumörceller. I en ny studie publicerad i Natur , forskare vid Weizmann Institute of Science och deras medarbetare har upptäckt att immunsystemet "ser" dessa bakterier och visat att de kan utnyttjas för att framkalla en immunreaktion mot tumören.

Studien kan också hjälpa till att klargöra sambandet mellan immunterapi och tarmmikrobiomet, förklarar resultaten från tidigare forskning att mikrobiomet påverkar immunterapiens framgång.

Immunterapibehandlingar under det senaste decenniet eller så har dramatiskt förbättrat återhämtningsgraden från vissa cancerformer, särskilt malignt melanom; men vid melanom, de fungerar fortfarande i bara cirka 40% av fallen.

Prof. Yardena Samuels vid Weizmanns avdelning för molekylär cellbiologi studerar molekylära "skyltar" - proteinfragment, eller peptider, på cellytan - som markerar cancerceller som främmande och kan därför fungera som potentiella ytterligare mål för immunterapi. I den nya studien, hon och kollegor utökade sin sökning efter nya cancerskyltar till de bakterier som är kända för att kolonisera tumörer.

Med hjälp av metoder utvecklade av avdelningskollegan Dr. Ravid Straussman, som var en av de första som avslöjade naturen hos de bakteriella "gästerna" i cancerceller, Samuels och hennes team, ledd av Dr Shelly Kalaora och Adi Nagler (gemensamma medförfattare), analyserade vävnadsprover från 17 metastatiska melanomtumörer från nio patienter. De erhöll bakteriella genomiska profiler av dessa tumörer och tillämpade sedan ett tillvägagångssätt som kallas HLA-peptidomics för att identifiera tumörpeptider som kan identifieras av immunsystemet.

Forskningen genomfördes i samarbete med Dr. Jennifer A. Wargo från University of Texas MD Anderson Cancer Center, Houston, Texas; Prof Scott N. Peterson från Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, La Jolla, Kalifornien; Prof Eytan Ruppin från National Cancer Institute, USA; Prof Arie Admon från Technion - Israel Institute of Technology och andra forskare.

HLA peptidomics -analysen avslöjade nästan 300 peptider från 41 olika bakterier på ytan av melanomcellerna. Det avgörande nya fyndet var att peptiderna visades på cancercellsytorna av HLA -proteinkomplex - komplex som finns på membranen i alla celler i vår kropp och spelar en roll för att reglera immunsvaret.

Ett av HLA:s jobb är att larma om allt som är främmande genom att "presentera" främmande peptider för immunsystemet så att immuna T -celler kan "se" dem. "Med hjälp av HLA peptidomics, vi kunde avslöja de HLA-presenterade peptiderna i tumören på ett opartiskt sätt, "Kalaora säger." Denna metod har redan tidigare gjort det möjligt för oss att identifiera tumörantigener som har visat lovande resultat i kliniska prövningar. "

Det är oklart varför cancerceller bör utföra en till synes självmordshandling av detta slag:presentera bakteriella peptider för immunsystemet, som kan svara genom att förstöra dessa celler. Men oavsett anledning, det faktum att maligna celler visar dessa peptider på ett sådant sätt avslöjar en helt ny typ av interaktion mellan immunsystemet och tumören.

Denna uppenbarelse ger en potentiell förklaring till hur tarmmikrobiomet påverkar immunterapi. Några av de bakterier som teamet identifierade var kända tarmmikrober. Presentationen av bakteriepeptiderna på ytan av tumörceller kommer sannolikt att spela en roll för immunsvaret, och framtida studier kan fastställa vilka bakteriella peptider som förbättrar det immunsvaret, gör det möjligt för läkare att förutsäga framgången med immunterapi och att skräddarsy en personlig behandling därefter.

Dessutom, det faktum att bakteriella peptider på tumörceller är synliga för immunsystemet kan utnyttjas för att förbättra immunterapin. "Många av dessa peptider delades av olika metastaser från samma patient eller av tumörer från olika patienter, vilket tyder på att de har en terapeutisk potential och en potent förmåga att producera immunaktivering, "Säger Nagler.

I en serie pågående experiment, Samuels och kollegor inkuberade T -celler från melanompatienter i en laboratorieskål tillsammans med bakteriella peptider härrörande från tumörceller hos samma patient. Resultatet:T -celler aktiverades specifikt mot bakteriepeptiderna.

Våra resultat tyder på att bakteriella peptider som presenteras på tumörceller kan fungera som potentiella mål för immunterapi. De kan utnyttjas för att hjälpa immuna T -celler att känna igen tumören med större precision, så att dessa celler kan montera en bättre attack mot cancern. Detta tillvägagångssätt kan i framtiden användas i kombination med befintliga immunterapiläkemedel. "

Yardena Samuels, Professor, Molekylär cellbiologisk avdelning, Weizmann Institute of Science

• RedHill tillhandahåller opaganib-behandling under undantagsvis undantag från användning för schweiziska COVID-19-patienter
• Rumineringssyndrom förväxlas ofta med andra gastrointestinala tillstånd