Tidningen med titeln "Smectite främjar probiotisk biofilmbildning i tarmen för cancerimmunterapi" visas online idag Cellrapporter .
Tarmen innehåller biljoner symbiotiska bakterier. Att störa balansen i tarmfloran kan öka förekomsten av större sjukdomar, inklusive cancer. Tarmmikrobiomet spelar en viktig roll för att reglera värdimmuniteten, som har inspirerat strategier för att modulera tarmmikroorganismer för att öka cancer kemo-/immunterapi.
Studier har visat att probiotika som Lactobacillus och Bifidobacterium i tarmfloran kan aktivera värdimmunitet och sensibilisera tumörimmunterapi.
Ändå, de två stora tillvägagångssätten för att ändra tarmmikrobiomens sammansättning har mött stora utmaningar:oral administrering av probiotika är ofta ineffektiv, och fekal mikrobiotatransplantation (FMT) riskerar patogeninfektion. Därför, forskare letar efter nya och säkra strategier för att berika probiotika i värdtarmen.
Studien fann att Smectite, ett läkemedel som vanligtvis används för behandling av mag -tarmsjukdomar som diarré, kan selektivt främja bildandet av mjölksyrabakterier (LAB) biofilmer, som främjar LAB -kolonisering i tarmkanalen. Ökningen av probiotika i tarmkanalen inducerar antitumörimmunsvar, därigenom hämmas tumörtillväxt och förbättrar immunterapiens effekt.
Forskarna fann att Smectite -behandling ökade Lactobacillus och Bifidobacterium hos mössens tarmar. Under tiden, elektronmikroskopi visade att endast Lactobacillus och Bifidobacterium kunde bilda biofilm på ytan av Smectite, tack vare den sistnämnda jonbytande mikrostrukturen.
Forskarna visade sedan att oral Smectite utövade antitumöreffekter genom att förändra tarmfloran hos möss. Dessutom, med tanke på det låga antalet fördelaktiga bakterier i tarmen, forskarna konstruerade smektit-laktobacillus-biofilm mikrosfärer (SLB) in vitro.
De matade melanommodellmössen med dessa mikrosfärer, och SLB visade en mer signifikant antitumöreffekt än att använda Smectite eller Lactobacillus ensam.
Teamet upptäckte vidare en möjlig mekanism för att SLB skulle kunna stimulera dendritiska cellers mognad (DC) genom signalavgiftsliknande receptor 2 (TLR2). Under tiden, proliferationen av CD8+T -celler stimulerades, och uttrycket av IFN-y och IL12 ökade.
Intressant nog, SLB körde de mogna DC:erna från tjocktarmen till tumörvävnaden och spelar antitumöreffekten. Till sist, forskarna använde vidare SLB i kombination med kemoterapi och immunterapi. I en musmodell, kombinationen av SLB med doxorubicin eller anti-PD-1-antikroppar visade bättre antitumöreffektivitet jämfört med användning av SLB, doxorubicin, eller anti-PD-1 antikropp ensam.
Denna studie ger en effektiv och säker strategi för att främja probiotisk kolonisering och expansion i tarmmikrobioter, via det specifika stödet från Smectite för probiotisk biofilmbildning. Den smektitstödda probiotiska behandlingen var effektiv för att aktivera antitumörimmunsvaret för DC:er och cytotoxiska T-celler.
Enligt huvudförfattaren, Prof Lei Dong, eftersom Smectite har använts kliniskt i ett halvt sekel i många länder - om än för en annan applikation - dess säkerhetsdata kan lätt påskyndas översättningen för immunterapi. Denna tarmmikrobiombaserade, DC-aktiverande terapeutiskt tillvägagångssätt kan ha omedelbar translationell potential för cancerimmunterapi.