Кишечная микрофлора поможет в лечении меланомы

Актуальность проблемы

Среди «хороших» кишечных бактерий, которые помогли при иммунотерапии, были Enterococcus faecium, Bifidobacterium longum и Collinsella aerofaciens. Ученые обнаружили, что наличие большого количества этих штаммов бактерий в кишечнике увеличивает проникновение Т-клеток иммунной системы в микроокружение опухолей и повышает их способность убивать раковые клетки. Люди, которые не реагировали на иммунотерапию, имели «дисбаланс в составе флоры кишечника, который связан с нарушенной активностью иммунных клеток».

Профессор Томас Гаевски (Thomas Gajewski), который руководил исследованием, говорит, что связь между конкретными кишечными бактериями и клиническим ответом на иммунотерапию была настолько сильной, что указывает на «причинные отношения».

«Специфические бактерии явно способствуют улучшению противоопухолевого иммунитета у пациентов», — объясняет он. «Микробиота кишечника оказывает более сильный эффект, чем мы предполагали ранее».

Меланома — это разновидность рака кожи, который начинается в меланоцитах, которые являются типом клеток, расположенных в эпидермисе, или наружным слоем кожи. Меланома более агрессивна, чем большинство других раков кожи и имеет тенденцию распространяться на другие ткани. Хотя меланома составляет только 2% всех случаев, она вызывает наибольшую смертность. Подавляющее большинство (92%) пациентов с меланомой выживают в течение 5 лет после постановки диагноза.

Иммунотерапия является относительно новым подходом к лечению рака, и она направлена ​​на естественную способность иммунной системы находить и убивать раковые клетки.

 

Рак возникает, когда нормальные клетки выходят из-под контроля. В случае меланомы триггер может быть повреждением клеточной ДНК, вызванным воздействием ультрафиолетового (УФ) излучения. Считается, что около 65% случаев меланомы возникают из-за воздействия ультрафиолетового излучения.

Организм имеет врожденный механизм борьбы с дефектными клетками. Одним из них является то, что дефектные клетки отображают сигналы, которые получают клетки иммунной системы и затем выявляют и устраняют больные клетки. Но иммунная система также связана с механизмами, называемыми контрольные точки иммунного ответа, которые препятствуют тому, чтобы ответ был слишком сильным и вызывал сопутствующий вред нормальным клеткам.

Тем не менее, раковые клетки способны использовать эти контрольные точки иммунного ответа, чтобы уйти от наблюдения иммунной системы. Но один из подходов, называемый иммунотерапией против PD-1, направлен на блокирование способности раковых клеток использовать один из путей контрольных точек иммунного ответа.

В предыдущей работе над мышами профессор Гаевский уже установил, что существует связь между определенными бактериями кишечника и эффективностью иммунотерапии.

Материалы и методы исследования

В новом исследовании ученые провели анализ образцов кала у 42 человек до того, как им была проведена иммунотерапия метастатической меланомы. Они использовали три различных метода для анализа и идентификации микроорганизмов кишечника в образцах кала.

Большинство пациентов (38) получали препараты против PD-1, такие как Ниволумаб или Пембролизумаб. Оставшихся 4 пациентов лечили препаратом, называемым Ипилимумаб, который является анти-CTLA4.

Результаты научной работы

Результаты показали, что пациенты, которые реагировали на иммунотерапию, имели высокий уровень восьми видов «хороших» бактерий. Кроме того, люди, которые не реагировали на лечение, имели высокий уровень двух видов «плохих» бактерий. Те, у кого было «нормальное» соотношение между хорошими и плохими бактериями, ответили на лечение, и их опухоли уменьшились.

Затем исследователи провели эксперимент, в котором они трансплантировали бактерии из кишечника пациентов в кишечник стерильных мышей, а затем трансплантировали опухоли меланомы мышам через 2 недели. Опухоли росли медленнее у двух из трех мышей, которые получали кишечные бактерии у людей, которые ответили на иммунотерапию.

У трех мышей, которые получали кишечные бактерии от пациентов, которые не реагировали на иммунотерапию, только у одного из них были признаки медленного роста опухоли, в то время как у двух других были быстрорастущие опухоли. Кроме того, ученые обнаружили, что лечение анти-PD-1 работает только у мышей, которые получали кишечные бактерии от пациентов, отвечающих на лечение.

Теперь исследователи хотят проверить, могут ли пробиотики стимулировать иммунотерапию и планируют клиническое исследование с использованием Bifidobacteria. Они также хотят создать более полный список бактерий кишечника, которые помогают и «мешают» онкологическим больным, и выясняют, как микроорганизмы взаимодействуют со способностью иммунной системы контролировать рак.

«Наши результаты свидетельствуют о том, что микробиота является основным фактором, обеспечивающим иммунный ответ против опухоли», — говорит профессор Гаевски.

Авторы другого исследования утверждают что у детей с рассеянным склерозом другая кишечная микрофлора.

Литература

Matson V. et al. The commensal microbiome is associated with anti–PD-1 efficacy in metastatic melanoma patients //Science. – 2018. – Т. 359. – №. 6371. – С. 104-108.