Förändringar av tarmmikrobiom hjälper melanompatienter att reagera på immunterapi

Statistisk modellering utvecklad av forskare vid Oregon State University har bekräftat att förändringar i tarmmikrobiom hos melanompatienter fick dem att svara på en behandling som kan ge långsiktig nytta.

Fynd publicerades i Vetenskap .

Modelleringstekniken som uppfanns av Andrey Morgun vid OSU College of Pharmacy och Natalia Shulzenko från Oregon State's Carlson College of Veterinary Medicine är känd som transkingdom -nätverksanalys.

Människans tarmmikrobiom är en gemenskap med mer än 10 biljoner mikrobiella celler från cirka 1, 000 olika bakteriearter, och transkingdom nätverksanalys integrerar flera typer av "omics" data - metagenomic, metabolomisk, lipidomisk, proteomisk, etc. - för att bestämma hur interaktioner mellan specifika typer av tarmmikrober hjälper eller hindrar biologiska funktioner i värden.

I detta fall, de mikrobiella interaktionerna involverade hur väl kroppen reagerar på en typ av cancerbehandling som kallas antiprogrammerad celldödsproteinbehandling, förkortas till anti-PD-1-terapi. Det tillåter immunceller att reagera starkare på cancer.

Det var ganska dramatiskt. Vi fann att förändring av tarmmikrobiomen kan ta en patient med avancerat melanom som aldrig har svarat på immunterapi, som misslyckas cirka 60% av tiden med denna typ av cancer, och omvandla patienten till en som svarar på det. "

Andrey Morgun, Docent i farmaceutiska vetenskaper, OSU College of Pharmacy

Morgon och tidigare OSU postdoktor Richard Rodrigues, nu på National Cancer Institute, var en del av ett samarbete som leddes av immunologer Giorgio Trinchieri och Amiran Dzutsev från NCI och medicinska onkologer Hassane Zarour och Diwakar Davar från University of Pittsburgh som testade fekala mikrobiottransplantaters förmåga att hjälpa melanompatienter att dra nytta av immunterapi mot PD-1.

Forskarna samlade avföringsprover från patienter som reagerade särskilt bra på behandlingen och i en klinisk prövning gav proverna, via koloskopi, till avancerade melanompatienter som aldrig tidigare svarat på immunterapi.

Patienterna fick sedan anti-PD-1-läkemedlet pembrolizumab, och den här gången hade den önskad effekt, förvandla icke-svarande till svarare. Transkingdom -nätverksanalyser bekräftade mikrobiomets roll.

"Att sätta ihop allt, vi visade att de fekala mikrobiottransplantationerna och läkemedlet mot PD-1 kan förändra tarmmikrobiomet och effektivt omprogrammera en tumörs mikromiljö så att motståndet mot PD-1 övervinns, "Sa Morgon.

Av 15 patienter med avancerat melanom - en aggressiv form av hudcancer - som fick den kombinerade behandlingen, sex av dem visade antingen tumörreduktion eller sjukdomstabilisering som varade i mer än ett år.

"De lovande fynden motiverar helt klart mer utredning i större kliniska prövningar, "Morgonen sa." På så sätt kan vi bättre identifiera mikrobiella, blodbanor och intratumörbiomarkörer för att välja melanompatienter som sannolikt kommer att dra nytta av mikrobiombaserad terapi. Vi förväntar oss verkligen att vi så småningom kommer att identifiera en samling bakterier med en hög framgångsprocent för att omvandla immunterapi som inte svarar till responders. "

• Studie visar hur SARS-CoV-2 använder ett immunförsvar för replikering
• Studie:Tarmmikrobiota påverkar utvecklingen av hjärnskador efter stroke