Ny tarmmikrobiombasert tilnærming kan ha translasjonspotensial for kreftimmunterapi

Forskere fra Nanjing University og University of Macau har utviklet en ny tilnærming for å forlenge overlevelsen av transplanterte probiotika in vivo, øke effekten av kreftkjemo-/immunterapier hos mus.

Avisen med tittelen "Smectite fremmer dannelse av probiotisk biofilm i tarmen for kreftimmunterapi" vises online i dag i Cellerapporter .

Tarmen inneholder billioner av symbiotiske bakterier. Å forstyrre balansen i tarmfloraen kan øke forekomsten av store sykdommer, inkludert kreft. Tarmmikrobiomet spiller en vesentlig rolle i reguleringen av vertsimmuniteten, som har inspirert strategier for å modulere tarmmikroorganismer for å øke kreftkjemo-/immunterapi.

Studier har vist at probiotika som Lactobacillus og Bifidobacterium i tarmfloraen kan aktivere vertsimmunitet og sensibilisere tumorimmunterapi.

Likevel, de to store tilnærmingene for å endre tarmmikrobiomets sammensetning har møtt betydelige utfordringer:oral administrering av probiotika er ofte ineffektiv, og fekal mikrobiottransplantasjon (FMT) risikerer patogeninfeksjon. Derfor, forskere leter etter nye og trygge strategier for å berike probiotika i vertstarmen.

Studien fant at Smectite, et legemiddel som vanligvis brukes til behandling av gastrointestinale sykdommer som diaré, kan selektivt fremme dannelsen av melkesyrebakterier (LAB) biofilmer, som fremmer LAB -kolonisering i tarmkanalen. Økningen av probiotika i tarmkanalen induserer antitumorimmunrespons, derved hemme tumorvekst og forbedre immunterapiens effekt.

Forskerne fant at Smectite -behandling økte Lactobacillus og Bifidobacterium i musens tarm. I mellomtiden, elektronmikroskopi viste at bare Lactobacillus og Bifidobacterium kunne danne biofilm på overflaten av Smectite, takket være sistnevnte sin ionebytter mikrostruktur.

Forskerne demonstrerte deretter at oral Smectite utøvde antitumoreffekter ved å endre tarmfloraen til mus. Videre, med tanke på det lave antallet fordelaktige bakterier i tarmen, forskerne konstruerte smektitt-laktobacillus-biofilm-mikrosfærer (SLB) in vitro.

De matet melanom -modellmusene med disse mikrosfærene, og SLB viste en mer signifikant antitumor-effekt enn å bruke Smectite eller Lactobacillus alene.

Teamet oppdaget videre en mulig mekanisme som SLB kunne stimulere dendritiske cellers modning (DC) gjennom signalavgiftslignende reseptor 2 (TLR2). I mellomtiden, spredning av CD8+T -celler ble stimulert, og ekspresjonen av IFN-γ og IL12 økte.

Spennende nok, SLB kjørte de modne DC'ene fra tykktarmen til tumorvevet og spiller antitumoreffekten. Endelig, forskerne brukte videre SLB i kombinasjon med cellegift og immunterapi. I en musemodell, kombinasjonen av SLB med doxorubicin eller anti-PD-1 antistoffer viste bedre antitumoreffektivitet sammenlignet med bruk av SLB, doxorubicin, eller anti-PD-1 antistoff alene.

Denne studien gir en effektiv og sikker strategi for å fremme probiotisk kolonisering og ekspansjon i tarmmikrobiota, via den spesifikke støtten til Smectite for dannelse av probiotisk biofilm. Den smektittstøttede probiotiske behandlingen var effektiv for å aktivere antitumorimmunresponsene til DC-er og cytotoksiske T-celler.

Ifølge hovedforfatteren, Prof Lei Dong, fordi Smectite har vært klinisk brukt i et halvt århundre i mange land - riktignok for en annen applikasjon - sikkerhetsdataene kan lett fremskynde oversettelsen for immunterapiformål. Dette tarmmikrobiombaserte, DC-aktiverende terapeutisk tilnærming kan ha umiddelbar translasjonell potensial for kreftimmunterapi.

• Ny anmeldelse oppsummerer effekten av vannforurensning på kreftutbredelse hos ville dyr
• Studie avslører mekanismen bak "Fekal mikrobiottransplantasjon"