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肠道微生物可能会影响放射治疗对癌症的作用

来源:互联网 作者:羽昕 人气:0 发布时间:2021-09-06 08:51:01
许多研究表明,肠道中的细菌群落可能会影响人类癌症,从肿瘤生长和扩散的速度到它们对化疗或免疫疗法等治疗的反应。 但新的研究表明,细菌并不是肠道中唯一影响肿瘤对癌症治疗反应的微生物。研究发现,真菌也可能是重要的参与者。

肠道微生物可能会影响放射治疗对癌症的作用

许多研究表明,肠道中的细菌群落可能会影响人类癌症,从肿瘤生长和扩散的速度到它们对化疗或免疫疗法等治疗的反应。

但新的研究表明,细菌并不是肠道中唯一影响肿瘤对癌症治疗反应的微生物。研究发现,真菌也可能是重要的参与者。

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在小鼠的研究中,科学家锡安山医学中心发现,在肠道正常细菌群落被打乱,真菌的感动。而这些真菌,反过来,扰乱了免疫应答的肿瘤可能是重要的放射治疗,以工作最有效,该团队于 7 月 29 日在癌症细胞中报告。

研究人员还在肿瘤中发现了一种真菌感应蛋白,可能在这种现象中起作用。他们使用来自人类肿瘤的样本,发现这种蛋白质水平较高的乳腺癌或黑色素瘤患者的寿命不如那些蛋白质水平较低的人长。

“我们只是 [开始] 了解微生物群如何在癌症治疗中帮助宿主免疫,”未参与该研究的 NCI癌症治疗和诊断部门的Mansoor Ahmed 博士说。艾哈迈德博士解释说,这些相互作用的更详细的图片最终可以帮助研究人员设计个性化的治疗方法,以在癌症治疗之前改变肠道微生物组。

复杂的交互

免疫系统如何帮助对抗癌症的细节仍有待发现。该领域的早期工作导致了免疫疗法的兴起:诱导免疫系统攻击和杀死肿瘤细胞的癌症治疗。这些疗法已经彻底改变了包括黑色素瘤和肺癌在内的几种晚期癌症的治疗方法。

但最近的研究表明,免疫系统也会影响化疗和放疗的效果。研究表明,通常在人类肠道中发现的微生物(称为肠道微生物组)会影响免疫细胞在全身的工作方式。

这项由 Cedars-Sinai 医学中心的 Stephen Shiao 医学博士和 David Underhill 博士领导的新研究试图建立在这项早期研究的基础上。

Underhill 博士解释说,免疫系统在放射治疗后控制癌症方面的作用一直在深入研究中。如果没有免疫细胞的贡献,癌细胞很可能在治疗后立即重新生长。

“放射治疗会杀死肿瘤细胞,然后免疫细胞渗入 [肿瘤],使其成为肿瘤细胞重新生长的不适宜环境,”他说,“这就像森林大火,你可以在那里扑灭它,但成为一个团队,进入并清理所有热点,并确保它们不会突然爆发并重新开始。”

“那么为什么有时(在放射治疗后的肿瘤中)会发生强烈的免疫反应,而在其他时候却没有呢?” 安德希尔博士问道。为了进行调查,研究人员更仔细地研究了微生物组与免疫系统之间复杂的相互作用。

微生物出,微生物进

研究人员首先使用抗生素混合物来破坏植入了乳腺癌细胞的小鼠的正常肠道细菌群落。当他们用放射治疗小鼠时,肿瘤继续生长,小鼠很快死亡。同样的事情发生在植入黑色素瘤细胞的小鼠和用不同抗生素组合治疗的小鼠身上。

研究人员还注意到老鼠身上的其他东西:被抗生素消灭的肠道细菌被真菌取代。为了了解这种真菌过度生长可能在放疗后免疫细胞的反应中起什么作用,该团队在放疗前用抗真菌药物治疗了另一组小鼠。

抗真菌治疗与抗菌治疗的效果相反:放射治疗后更多的肿瘤细胞死亡。

进一步的实验发现,即使事先没有清除细菌,将大量真菌注入肠道也会降低放射治疗的有效性。研究人员报告说,这表明是额外真菌的存在——而不是细菌的减少——削弱了对放射治疗的反应。

在用抗生素耗尽肠道中的细菌并让真菌繁殖后,研究人员还发现,在小鼠接受放射治疗后,肿瘤微环境中杀死肿瘤细胞的免疫细胞减少了。但是,当用抗真菌药物控制肠道真菌时,大量这些有益的免疫细胞在放射治疗后到达肿瘤。

为了了解肠道真菌是否会影响放射治疗在人体中的效果,该团队测量了取自人类肿瘤的样本中一种名为 Dectin-1 的蛋白质的水平。 Dectin-1 是一种存在于某些免疫细胞表面的蛋白质,是人体用来感知真菌存在的主要工具之一。

他们发现,乳房或黑色素瘤肿瘤中 Dectin-1 水平较高的人往往比水平较低的人生存率更差。回到老鼠身上,研究人员发现了一个相应的结果:被设计为缺乏 Dectin-1 的老鼠体内的肿瘤细胞更容易受到放射治疗的影响。

Underhill 博士解释说,虽然这些观察背后的机制尚不清楚,但 Dectin-1 可能会介导对放射治疗的反应,这取决于它感知的真菌水平。

针对微生物组

那么,与身体感知肠道真菌变化这样看似无关的事情如何影响放射治疗后的免疫反应呢?

“这就是 20,000 美元的问题,”Underhill 博士说。 “但我认为这项研究所做的是提出一种危险信号:'让我们确保我们了解微生物组中的真菌,因为它可能对免疫反应产生重要影响。'”

研究人员已经开始测试调整肠道微生物组的组成是否可以提高某些癌症治疗的有效性。在最近的一项研究中,对肠道微生物组的构成进行大规模改变可以提高免疫治疗药物对某些黑色素瘤患者的疗效。

但科学家们想尝试以更具体的方式调整微生物组。为此,“我们需要了解哪些微生物种类与癌症治疗反应最相关,”艾哈迈德博士说。

“能够表征患者的微生物组(细菌和真菌)并确定他们的预期预后,或者他们对放射疗法、化学疗法或免疫疗法的反应将非常方便,”Underhill 博士补充道。 “然后我们想看看改变微生物组以使这些疗法更好地发挥作用是否可行。”

艾哈迈德博士说,诸如 Dectin-1 之类的蛋白质可能会作为生物标志物,为未来的临床试验识别具有潜在不利微生物群的人。

“我不认为我们离那太远了;我认为人类研究 [在癌症治疗前针对特定微生物] 即将到来,”Underhill 博士补充道。

目前,艾哈迈德博士警告说,接受癌症治疗的人应该避免使用非处方 益生菌补充剂或处方药自行调整肠道微生物的任何诱惑。

“我们不希望人们外出服用抗真菌药物,因为我们还没有证据表明这会有所帮助,而且可能有危险的原因,”安德希尔博士表示同意。

另一方面,如果给接受癌症治疗的人开抗生素,“那是有原因的,而且它们会很重要,”他补充说,不应跳过它们。

TAGS标签: 肠道微生物 , 癌症
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