A tanulmány azt mutatja, hogy a bélbaktériumok hogyan csökkenthetik a sugárkezelés hatékonyságát

Vizsgálatunk két bélbaktérium családot azonosít, amelyek zavarják az egerek sugárterápiáját, és leírja azt a mechanizmust, amellyel az általuk előállított metabolit- egy rövid láncú zsírsav, butirát- aláássa a terápiát. "

Ralph Weichselbaum, Ludwig Chicago társigazgató

A kommenzális baktériumok széles választéka él az emberi testben, különösen a bél, ahol fontos élettani folyamatokban vesznek részt az emésztéstől az immunrendszer szabályozásáig. Számos tanulmány kimutatta, hogy a bélmikrobák nagymértékben befolyásolják a rák terápiáját is, leginkább immunterápiák.

Mivel az ionizáló sugárzásról ismert, hogy aktiválja a daganatellenes immunválaszokat, Kaiting Yang, posztdoktori kutató Weichselbaum laborjában, megvizsgálta, hogy az antibiotikumok hogyan befolyásolják a daganatos sugárkezelés eredményeit.

Ezek a vizsgálatok azt mutatták, hogy a vankomicin, antibiotikum gram-pozitív baktériumok ellen, a baktériumok két széles osztályának egyike, fokozott válasz a tumor besugárzására egerekben. Gentamycin, amely gram-negatív baktériumokat céloz meg, nem volt ilyen hatása. Kiderült, hogy a vankomicin tizedeli a két gram-pozitív bélbaktérium- családot; Lachnospiraceae és Ruminococcaceae -; a legjobban a javított válaszhoz kapcsolódott. További elemzések azt mutatták, hogy a butirát szintjének csökkenése, ezen baktériumok által termelt metabolit, kísérte a hatást.

Amikor Lachnospiraceae teljesen baktériumoktól mentes egerekbe vitték be, a sugárzás daganatra gyakorolt ​​hatása jelentősen csökkent, és a csillapított válasz a butirát szint szisztémás növekedésének felelt meg. A butirát injekciója közvetlenül a daganatokba hasonlóan csillapító hatással volt a sugárterápiára.

Mivel a butirát nem védte közvetlenül a daganatokat a sugárzástól, a kutatók figyelmét a sugárterápia által kiváltott immunválaszra fordították. Kísérleteik során kiderült, hogy a butirát zavarja a citotoxikus (vagy gyilkos) T -sejtek aktiválását, immunsejtek, amelyek rákos sejteket céloznak, és amelyekről ismert, hogy a sugárkezelést követően támadják a daganatokat.

A Weichselbaum és Fu által vezetett korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a besugárzás aktiválja a jelátviteli utat egy másik immunsejtben; a dendritikus sejtben, amely a gyilkos T -sejteket a daganatok megtámadására képes előkészíteni. Ez a biokémiai út, STING nevű fehérje szabályozza, fokozza a dendritikus sejtek által termelt immunstimuláló faktorok termelését, az úgynevezett 1-es típusú interferonokat (IFN-I), ami fokozza a gyilkos T -sejtek aktiválódását.

Weichselbaum, Fu, Yang és munkatársai a jelenlegi tanulmányban azt mutatják, hogy a butirát gátolja a biokémiai jelátviteli kaszkád egy lépését, amely az STING aktivációt IFN-I termeléséhez kapcsolja. IFN-I hozzáadása butiráttal egyidejűleg injektált daganatokhoz visszaállította a sugárterápia terápiás hatását az egerekben.

Eredményeik megerősítik és kiegészítik azokat a tanulmányokat, amelyeket más kutatók publikáltak a Journal of Clinical Investigation 2019 decemberében, amely azt is kimutatta, hogy a butirát veszélyezteti a gyilkos T -sejtek dendritikus sejtek általi aktiválását a tumor besugárzása után.

A mostani tanulmánynak közvetlen klinikai jelentősége is van. A kutatók megállapították, hogy más hasznos baktériumok (pl. Akkermansia és Lactobacillus) a bélben és az egerek daganatain belüli növekedés a vankomicin -kezelést követően. Ez arra utal, hogy a butirát -kimerülés nem lehet az egyetlen mechanizmus a sugárkezelésre adott válaszok megfigyelt javulása mögött:az antibiotikum -kezelés más módon is befolyásolhatja a mikrobiomot, hogy támogassa a sugárterápia által kiváltott immunválaszokat.

"Eredményeink nyomokat adnak arra, hogy új stratégiákat dolgozzanak ki a betegek sugárkezelésre adott válaszainak javítására, "mondta Weichselbaum." Ez magában foglalja a butirátot termelő bélbaktériumok bizonyos típusainak speciális célzását; ha jobban megértjük, hogy ezek a mikrobák milyen módon hatnak kölcsönhatásba az immunrendszerrel és a rákterápiákkal. "

• Az Allarity Therapeutics bejelentette a stenoparib gyógyszer vírusellenes hatásának tesztelését
• Újszülöttkori antibiotikum -expozíció a fiúk súlyának és magasságának csökkentésével