益生菌促进免疫治疗

2019-07-24 284细菌益生菌的作用

在2018年1月5日出版的《科学》(Science)杂志上,芝加哥大学(University of Chicago)的研究人员表示,共生细菌的特定菌株——天然存在于肠道中的微生物群——可以提高晚期黑色素瘤患者对免疫疗法的反应速度。

益生菌促进免疫治疗

尽管这些增强免疫系统的药物已经彻底改变了某些癌症的治疗方法,但只有大约35%的黑色素瘤患者从中受益。在他们的论文中,“共生菌群与转移性黑色素瘤患者的抗pd -1疗效相关,“芝加哥大学研究者证明几个定义细菌物种,包括长双歧杆菌, 产气柯林斯菌和屎肠球菌在接受治疗的16名患者(38%)的肠道中比没有接受治疗的26名患者(62%)的肠道中更为普遍。

肠道中这些特异性细菌的存在似乎增强了T细胞对肿瘤微环境的浸润,增强了T细胞对癌细胞的杀伤作用,增加了产生强烈而持久反应的几率。

特定的肠道细菌与临床对抗pd -1免疫治疗的反应之间的强相关性表明“一种因果关系",该大学艾伯维基金会(AbbVie Foundation)癌症免疫治疗教授、医学博士、医学博士Thomas Gajewski说。“特定的细菌明显有助于提高患者的抗肿瘤免疫力。肠道微生物群的影响比我们之前想象的更为深远。”

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小鼠实验

目前的研究是在2015年11月Gajewski实验室发表的一篇科学论文之后进行的,这篇论文是首篇将特定肠道细菌的存在与免疫治疗的更强效力联系起来的论文。这些最初的论文表明,肠道微生物群的组成可以影响这些癌症免疫疗法在小鼠体内的效果。

尽管早期的小鼠实验数据令人震惊,“我们知道有多种障碍可以降低免疫疗法成功的几率,”Gajewski说。“我们最初认为微生物群是一个次要成分。但在我们目前的研究中,这些细菌是预测谁会做出反应的一个非常有力的指标。”

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人体实验

目前这篇论文的研究对象是人类——42名正在接受转移性黑色素瘤治疗的患者。研究人员在治疗前收集了每位患者的粪便样本。38名患者随后接受了一种抗pd -1药物,即所谓的“检查点抑制剂,如纳武单抗或派姆单抗”。另外4名患者接受了相关药物抗CTLA4 (ipilimumab)治疗。

研究人员对8种细菌进行了研究,这些细菌在对治疗有反应的病人中更为常见,而在对治疗没有反应的病人中则有两种细菌更为常见。由于细菌的变异,研究小组使用了三种不同的方法来确定微生物的基因序列。

“有益”菌与“非有益”菌比例较高的患者均表现出临床反应,这意味着肿瘤大小减小。

研究人员随后进行了一项规模较小的实验。他们收集了三名对治疗反应良好和三名没有反应的人的粪便细菌。他们将这些细菌转移到无菌小鼠的肠道中。两周后,他们将黑色素瘤细胞植入小鼠体内。

在三组小鼠中,有两组小鼠的肿瘤生长缓慢,而在三组小鼠粪便中有两组小鼠的肿瘤生长迅速。用pd -1阻断药物治疗的小鼠,只有当它们体内有来自反应患者的微生物群时,才会出现肿瘤缩小。

其他支撑结果

另外两个研究小组也发现了类似的结果,但发现了不同的细菌。法国维勒瑞夫的古斯塔夫·鲁西癌症学院的一个研究小组认为,提示Akkermansia muciniphila具有一定的抗肿瘤作用。位于德克萨斯州休斯顿的MD安德森癌症中心的另一个研究小组专注于粪杆菌和梭状芽孢杆菌。

Gajewski说:“我们的研究结果强烈表明,微生物群是一个主要因素,是针对肿瘤的免疫反应的看门人。”“没有微生物的支持,免疫反应永远无法完全启动。”

后续研究

“我们的研究结果把我们推向了两个方向,”他补充道。“我们必须开始用益生菌作为增强免疫治疗的一种方式进行试验。我们希望在2018年利用双歧杆菌开展临床试验。”

他们还希望扩大癌症患者有益和潜在有害肠道细菌的名单,并确定细菌影响免疫系统对癌症控制反应的机制。

“我们目前的研究结果,”作者总结道,“为将共生微生物组成、肿瘤基因组和种系遗传学整合到一个多参数模型中开辟了道路,从而最大限度地提高预测哪些患者可能对抗pd -1等免疫疗法产生反应的能力。”

引用

University of Chicago Medical Center. "Specific microbes in digestive tract can boost success for cancer immunotherapy: Gut microbiome influences response to therapy for patients with melanoma." ScienceDaily. ScienceDaily, 4 January 2018.
www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180104153446.htm.

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