En studie av forskare vid UT Southwestern Medical Center och University of Chicago föreslår exakt det, avslöjar att tarmbakterier kan penetrera tumörceller och öka effektiviteten av en experimentell immunterapi som riktar sig mot CD47 -proteinet.
Använda musmodeller av malignitet, forskarna fann att tarmmikroben Bifidobacterium ackumuleras inom tumörer, omvandla anti-CD47-svarande tumörer till responsiva tumörer.
Teamets studie, publicerad idag i Journal of Experimental Medicine , upptäckte att svaret på behandlingen beror på vilken typ av bakterier som lever i djurens tarmar. De identifierade sedan mekanismen, upptäcka att kombinationen av antikroppar mot CD47 och tarmbakterier fungerar via kroppens STING -väg för medfödd immunitet - kroppens första försvarslinje mot infektion.
Deras experiment använde möss från olika resursanläggningar, möss med antibiotika, och möss uppfödda i en bakteriefri miljö.
I ett experiment, de studerade möss uppfödda i två olika anläggningar och som hade distinkta blandningar av bakterier i tarmarna. En grupp reagerade på anti-CD47 och en annan inte. Den andra gruppen blev lyhörd, dock, efter att ha vistats hos respondenterna, som indikerar att oral överföring eller kontaktöverföring av tarmbakterier skedde mellan grupper, säger forskarna.
Proteinet CD47 uttrycks i höga nivåer på ytan av många cancerceller, där det fungerar som en "ät inte mig" -signal till immunsystemets makrofager, allmänt känd som vita blodkroppar. Som ett resultat, anti-CD47, även känd som CD47 -blockadterapi, är för närvarande under utredning i flera kliniska prövningar. Dock, musstudierna som föregick dessa försök hade blandade resultat, med bara några möss som svarar på anti-CD47-terapin, förklarar motsvarande författare Yang-Xin Fu, M.D., Ph.D., professor i patologi, immunologi, och strålning vid UT Southwestern.
"Vi kände att vi behövde förbättra anti-CD47-terapin och förstå mekanismerna, " han säger, får dem att undra över tarmmikrobiomet, bakterierna som växer i tarmarna och hjälper till med matsmältningen. Det bakteriella ekosystemet, ibland kallad mikrobiota, är också känt för att påverka tarmens förmåga att motstå patogener och värdens svar på cancerimmunterapi.
Men hur mikrobioten gör det har varit oklart. Denna studie finner att några av bakterierna från tarmen reser till tumören och kommer in i cellerna, eller mikromiljö, där bakterierna underlättar CD47 -blockadens förmåga att attackera tumören. Vi fann att det gör det via immunsignalvägen som kallas stimulator av interferongener (STING). "
Yang-Xin Fu, M.D., Ph.D., professor i patologi, immunologi, och strålning vid UT Southwestern
Resultaten tyder på att ett probiotikum någon gång kan användas för att förbättra anti-CD47-terapi, säger Fu, a Cancer Prevention and Research Institute (CPRIT) Scholar och innehavare av Mary Nell och Ralph B. Rogers professor i immunologi vid UT Southwestern.
Forskarna fann också att tumörbärande möss som normalt svarar på anti-CD47-behandling inte svarade om deras tarmbakterier dödades av antibiotika. I kontrast, anti-CD47-behandling blev effektiv hos möss som vanligtvis inte svarar när dessa djur kompletterades med bifidobakterier, en typ av bakterier som ofta finns i mag -tarmkanalen hos friska möss och människor.
De upptäckte vidare att bakterierna migrerar in i tumörer, aktivera STING immunsignaliseringsväg. Detta sätter igång produktionen av immunsignalmolekyler som typ 1-interferoner och aktiverande immunceller som verkar attackera och förstöra tumören när anti-CD47-medlet upphäver CD47:s "ät inte mig" -tagg, forskarna rapporterar. Forskarna fann att möss som genetiskt sett inte kunde aktivera interferon av typ 1 misslyckades med att reagera på bakterie-immunterapimetoden. Liknande, möss som inte kunde komma åt STING-vägen visade ingen fördel av den kombinerade bakterie-immunterapimetoden, bekräftar att STING -signalering är avgörande.
"Det är mycket möjligt att mer än en typ av tarmmikrobiota kan förbättra tumörimmuniteten på ett liknande sätt och vi skulle vilja undersöka det, " han lägger till.