Кишечные бактерии могут усилить иммунотерапию для борьбы с различными формами рака

Исследователи обнаружили роль микробиома в атаке на раковые опухоли

На фото: Лукас Магер и Кэти Маккой обнаружили, как бактерии в нашем микробиоме могут помочь бороться с некоторыми формами рака.

Микробиомный инозин модулирует ответ на иммунотерапию ингибиторами контрольных точек

Исследователи из Института хронических заболеваний Снайдера при Медицинской  школе Камминга (CSM) выяснили, какие кишечные бактерии помогают нашей иммунной системе бороться с раковыми опухолями и как они это делают. Это открытие может дать новое понимание того, почему иммунотерапия, лечение рака, которое помогает усилить иммунный ответ организма, работает в одних случаях, но не в других.

Результаты, опубликованные в журнале Science, показывают, что сочетание иммунотерапии со специфической микробной терапией повышает способность иммунной системы распознавать и атаковать раковые клетки при некоторых видах меланомы, рака мочевого пузыря и колоректального рака.

Доктор Кэти Маккой, доктор философии, является ведущим экспертом по взаимоотношениям организма с микробиомом. Она и ее команда сосредоточены на использовании силы микробиома для улучшения здоровья и лечения заболеваний. Маккой говорит, чтобы использовать и направлять эту энергию, ученым нужно лучше понять роль бактерий в регуляции иммунной системы.

Недавние исследования дали убедительные доказательства того, что кишечная микробиота может положительно влиять на противоопухолевый иммунитет и повышать эффективность иммунотерапии при лечении некоторых видов рака, но как бактерии смогли это сделать, оставалось неясным

«Мы смогли развить эту работу, показав, как определенные бактерии усиливают способность Т-клеток, иммунных солдат организма, которые атакуют и уничтожают раковые клетки», - говорит Маккой, директор Международного центра микробиома в Университете Калгари и главный автор этого исследования».

Во-первых, исследователи идентифицировали бактериальные виды, которые были связаны с опухолями колоректального рака при лечении иммунотерапией. Работая с мышами, свободными от микробов, они затем ввели эти специфические бактерии вместе с иммунной блокадой контрольных точек, типом иммунотерапии рака.

Исследования показали, что специфические бактерии были необходимы для работы иммунотерапии. Опухоли резко уменьшились. Для тех субъектов, которые не получали полезных бактерий, иммунотерапия не имела никакого эффекта.

«Мы обнаружили, что эти бактерии производят небольшую молекулу, называемую инозином», - говорит доктор Лукас Магер, доктор медицинских наук, старший постдокторский исследователь в лаборатории Маккоя и первый автор исследования. «Инозин взаимодействует непосредственно с Т-клетками и вместе с иммунотерапией повышает эффективность этого лечения, в некоторых случаях уничтожая все клетки колоректального рака».

Затем исследователи подтвердили полученные результаты как при раке мочевого пузыря, так и при меланоме. Следующим шагом в этой работе будет изучение находки на людях. Три полезные бактерии, связанные с опухолями у мышей, также были обнаружены при раке у людей.

«Определение того, как микробы улучшают иммунотерапию, имеет решающее значение для разработки методов лечения с противораковыми свойствами, которые могут включать микробиальные препараты», - говорит Маккой. «Микробиом - это удивительная коллекция миллиардов бактерий, которые живут внутри и вокруг нас каждый день. Мы находимся на ранней стадии полного понимания того, как мы можем использовать эти новые знания для повышения эффективности и безопасности противораковой терапии и улучшения выживания и благополучия онкологических больных».

Аннотация из статьи в журнале Science 

Несколько видов кишечных бактерий были связаны с повышением эффективности блокады контрольных точек иммунотерапии, но основные механизмы, с помощью которых микробиом усиливает противоопухолевый иммунитет, неясны. Здесь мы выделили три вида бактерий, включая виды Bifidobacterium pseudolongum, Lactobacillus johnsonii и Olsenella, которые значительно повысил эффективность и ингибиторов иммунных контрольных точек в четырех мышиных моделях рака. Мы обнаружили, что кишечная B. pseudolongum модулирует усиленный иммунотерапевтический ответ за счет продукции метаболита инозина. Снижение барьерной функции кишечника, вызванное иммунотерапией, увеличивало системную транслокацию инозина и активировало противоопухолевые Т-клетки. Эффект инозина зависел от экспрессии Т-клетками аденозинового рецептора A2A и требовал костимуляции. В совокупности наше исследование идентифицирует новый микробный метаболит - иммунный путь, который активируется иммунотерапией, который может быть использован для разработки адъювантной терапии на основе микробов.

Исследование проводилось в Международном центре микробиома (IMC) при Университете Калгари.

К разделу: Роль микробиома в развитии и терапии рака

К подразделу: Кишечная микрофлора и иммунотерапия рака

Источники:

Материалы предоставлены University of Calgary.

Статья в журнале: Lukas F. Mager, Kathy D. McCoy et al. Microbiome-derived inosine modulates response to checkpoint inhibitor immunotherapy. Science, 2020