在一项新的研究中,来自美国德克萨斯大学MD安德森癌症研究中心的钻研职员创造少数一时存活的胰腺癌患者与许多对悉数医治方案都有效的胰腺癌患者之间的一个症结区分在于他们的肿瘤中的细菌群落刺激或压榨免疫反馈。关连研讨事实发布在2019年8月8日的Cell期刊上,论文问题为“Tumor Microbiome Diversity and Composition Influence Pancreatic Cancer Outcomes”。
这些研讨人员还缔造来自暂时存活者的粪便菌群移植(fecal microbiota transplant, FMT)颠末篡改肿瘤中的细菌---肿瘤微生物组,促进小鼠模型中的免疫反应与压迫肿瘤。
论文通讯作者、德克萨斯大学MD安德森癌症研究外围病例癌症预防助理教授Florencia McAllister博士说道,“FMT执行的后果代表着经由改变肿瘤免疫微环境来改善胰腺癌医治的需求治疗机缘。这是有近景的,但我们还有得多研讨任务要做。”
德克萨斯大学MD安德森癌症研讨中心的胰腺癌登月打点(Pancreatic Cancer Moon Shot)为McAllister供给了资金,用于展开针对胰腺癌的FMT临床试验。胰腺癌登月解决是一个竞争项目,旨在加快科学发明向临床停顿的转化,从而挽回患者的生命。
大多数胰腺导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma, PDAC)---最多见的胰腺癌形式 ---患者在确诊时通常处于这种疾病的晚期阶段,独一9%的患者可存活五年。那些承受过手术切除的早期癌症患者具有较高的复发率,中位生活生计期为24~30个月。
McAllister说道,当前尚无缔造能够解释这一小块患者且则存活启事的基因组生物标识表记标帜物。
持久存活者具有多样化的肿瘤微生物组
McAllister说道,固然近期的研究已批注生活在消化道中的微生物的构成与多样性---肠道微生物组---能够影响癌症免疫医治的感化方式,然则很少有研讨存眷肿瘤中的细菌以及它若何影响预后和存活。“我们已知道胰腺瘤中有细菌,是以咱们想知道,'这些细菌可否在癌症中阐扬浸染?'”
为了睁开胰腺癌局限的初度此类研究,McAllister及其共事们剖析了长期存活者和短期存活者肿瘤中的细菌DNA并进行结婚,这些患者来自德克萨斯大学MD安德森癌症研讨中心与约翰霍普金斯医院的两个独立行列(下称MD Anderson行列步队和霍普金斯医院队列)。在MD Anderson行列中,暂且存活者(22名患者)的中位生涯期为10年,短时间存活者(21名患者)的中位生计期为1.6年。在霍普金斯病院行列中,15名患者的总糊口生涯期逾越10年,10名患者的存按期不到5年。
这些钻研人员颠末应用16S rRNA基因测序,创造持久存活者的细菌品种多样性远远超越短期存活者。仅颠末这类多样性丈量对来自MD Anderson行列的患者发展分类疏解具有高度多样性的患者的中位生计期为9.66岁,而多样性较低的患者的中位生存期为1.66年。
这类多样性终究与诸如从前采取的疗法、身体质量目的(BMI)和抗生素应用之类的其它要素无关,这就使得它成为患者存活的预想因子,并指出肿瘤微生物组在癌症停留中的隐蔽重要性。
这些钻研职员还创造在短暂存活者与短期存活者群体中缔造的细菌群落具备显著分歧。长久存活者显现出绝对富厚的假黄色单胞菌(Pseudoxanthomonas)、Saccharropolyspora与链霉菌(Streptomyces)。悉数这三个细菌分类群以及克劳氏芽孢杆菌(Bacillus Clausii)的具有预示着这两个行列中患者具有更好医治终于。
特定的微生物组增强了对肿瘤的免疫打击
免疫组织化学显示这两个行列中暂时存活者的肿瘤具有更大的T细胞密度,席卷CD8阴性杀伤性T细胞,这就与畴昔的研讨后果---持久存活者具有更强的免疫反应---相一致。
McAllister及其共事们发现免疫细胞漫湿与肿瘤中的微生物组多样性之间存在很强的干系性。进一步的综合标明,T细胞的免疫浸润和活化与耐久存活者肿瘤中发明的三种富集的细菌类型有关。
因为肿瘤微生物组与免疫反馈之间具备显著的联系关系性,McAllister及其团队着手计议篡改肿瘤微生物组的方式。
利用肠道微生物组改变肿瘤微生物组
McAllister说道,“不克不及够直接调治肿瘤微生物组,然则你能够调节肠道微生物组,况且假如肠道微生物组与肿瘤微生物组存在交谈的话,那末你能够间接地窜改肿瘤微生物组。”
McAllister团队对比了三名手术患者的肠道、肿瘤和临近布局中的细菌。他们缔造肠道微生物组占得比例肿瘤微生物组的25%,但在畸形的临近布局中不具备,这解释肠道中的细菌能够能在胰腺瘤中定植。
这些钻研人员将初期癌症患者的粪便菌群移植到小鼠体内,发明供者微生物组占得比例由此制作生的肿瘤微生物组的5%,但是整个肿瘤微生物组的70%已被移植的粪便菌群篡改。
McAllister说道,“现今我们知道你能够通过FMT纯粹扭转肿瘤微生物组中的细菌构成。”
利用FMT逆转免疫抑制
往后,他们将来自初期胰腺癌患者、存活超越5年且无疾病迹象的患者和健康对照者的粪便菌群移植到小鼠体内。
在肿瘤孕育发生五周后,接受来自晚期胰腺癌患者的粪便菌群移植的小鼠具有更大的肿瘤,而蒙受来自速决存活者的粪便菌群移植的小鼠体内的肿瘤的匀称大小削减了70%,承受来自健康对照者的粪便菌群移植的小鼠体内的肿瘤的平匀大小减少了50%。
免疫综合显示与其余两组相比,遭受来自常设存活者的粪便菌群移植的小鼠具有显著更高的CD8阳性T细胞数目与更大的CD8阳性T细胞活化。接受来自初期胰腺癌患者的粪便菌群移植的小鼠具有增多的调治性T细胞与髓源性榨取细胞,这两种细胞都按捺免疫反馈。
为了评估FMT的感召是否请托于免疫琐细,这些研讨职员剔除了一组接受来自历久存活者的粪便菌群移植的小鼠中的T细胞,这彻底阻断了FMT的抗肿瘤感化。
参照质料:
1.Erick Riquelme et al. Tumor Microbiome Diversity and Composition Influence Pancreatic Cancer Outcomes. Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2019.07.008.
3.Study finds specific microbiome tied to long-term survival of patients with pancreatic cancer
https://medicalxpress.com/news/2019-08-specific-microbiome-tied-long-term-survival.html
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