Tarmmikroorganismer hjälper till att reglera antitumörimmunsvar på strålbehandling,

undersökningsfynd Cedars-Sinai Cancerforskare har upptäckt att tarmmikroorganismer hjälper till att reglera antitumörimmunsvar på strålbehandlingar, och att svampar och bakterier har motsatta effekter på dessa svar. Studien, utförs i laboratoriemöss, belyser en väg mot att förbättra effektiviteten av strålning och immunbaserade behandlingar för patienter med melanom, bröst och många andra cancerformer.

Studien, publicerad den 13 augusti i den granskade tidskriften Cancercell , bygger på tidigare studier som fokuserade på tarmbakteriernas roll för att påverka immunsvaret mot kemoterapi och immunterapi. Här försökte utredarna avgöra vilken roll både bakterier och svampar i tarmen kan spela i svaret på strålbehandling.

Biljoner mikroorganismer lever i normala tarmar. Dessa så kallade kommensala mikroorganismer är "vänliga" bakterier och svampar som hjälper till att bearbeta näringsämnen och spelar nyckelroller för att reglera immunsystemet i allt från infektioner till allergier. Forskargruppen fann att minskning av nivåerna av kommensala svampar i tarmarna förbättrade antitumörimmunsvaret hos mössen efter strålbehandling. Omvänt, de visade att utarmning av kommensala bakterier minskade antitumörsvaret.

Forskare har länge vetat att bakterier i tarmen påverkar immunsystemet. Vi tror nu att det finns ett yin-och-yang-förhållande mellan tarmbakterier och svampar. Om du tömmer bakterier med antibiotikaanvändning, till exempel, det stör balansen i mikrobiomet-; bakteriesamhället, svampar och eventuellt andra mikrober i kroppen. Effekten är att skapa utrymme för svampar att föröka sig och dämpa antitumörimmunsvaret. "

Stephen L. Shiao, MD, Doktorsexamen, Direktör för avdelningen för strålningsbiologi och studiens huvudförfattare

Den potentiella effekten av denna upptäckt är omfattande eftersom nästan hälften av patienterna som diagnostiserats med cancer- inklusive hjärnan, huvud och nacke, lunga, bröst, gynekologisk och prostatacancer-; genomgå strålbehandling som en del av deras behandling, Shiao förklarade.

"I våra musstudier, inverkan av tarmbakterier och svampar på anticancerimmunsvaret var densamma i både bröstcancer och melanom-; mycket olika cancerformer, "sa Shiao, docent i strålningsonkologi och biomedicinsk vetenskap vid Cedars-Sinai Cancer. "Vi tror att detta indikerar att tarmbakterier och svampar påverkar antitumörimmunsvar hos många, om inte alla, typer av cancer. "

Det kan tyckas konstigt att bakterier och svampar i tarmen kan påverka responsen på strålterapi riktad mot cancer i andra organ. Detta samband är förankrat i förhållandet mellan cancerens biologi och immunsystemet.

Cancer bildas när celler i kroppen växer och delar sig okontrollerbart. Vissa typer av immunceller patrullerar kroppen för att identifiera och förstöra tumörceller. Detta immunsvar formas av mikrobiomet. Sensorer på immunceller detekterar specifika mikrober som stimulerar olika svar. Forskarna upptäckte att en sådan sensor, Dectin-1, upptäcker ett socker som bara finns på ytan av svampar som får en bromssignal att stänga av ett immunsvar. I kontrast, bakterier skickar signaler som stärker immunsvaret. Genom att minska antalet svampar i musens tarmar, studieteamet kunde stärka immunsystemets attack mot tumören efter strålning.

Även om de stora experimentella delarna av studien utfördes på möss, Cedars-Sinai-teamet undersökte också nivån av Dectin-1 hos patienter med brösttumörer. De fann att högre uttryck av Dectin-1 var förknippat med sämre överlevnad, tyder på att denna sensor kan spela samma roll hos patienter med cancer.

Ser fram emot, forskarna hoppas kunna karakterisera mångfalden av tarmmikroorganismer hos cancerpatienter som genomgår behandling för att bättre förstå de mekanismer genom vilka tarmmikrobioter, såsom bakterier och svampar, påverka cancerterapier. Målet är att hitta det bästa sättet att optimera både bakterie- och svampmikrobiomet för att främja antitumörimmunsvar, Sa Shiao.

"Strålbehandling har alltid varit en stor del av cancerbehandlingen. Nu mer än någonsin, noggrann leverans av strålning och dess kombination med immunterapi-; inklusive manipulering av värdfaktorer som beskrivs i detta dokument- kommer att göra denna terapi ännu mer effektiv för våra patienter, "sa Dan Theodorescu, MD, Doktorsexamen, chef för Cedars-Sinai Cancer-företaget och professor i kirurgi och patologi och laboratoriemedicin. "Denna studie har gjort ett betydande framsteg inom cancerområdet."

• Gamla vana-kontrollerande neuroner kan också spela en avgörande roll i nytt handlingsinlärning
• Glycyrrhizic acid som läkemedelskandidat för COVID-19