Dina tarmmikrober kan ge melanombehandling ett lyft
Att ha rätt balans mellan goda och dåliga mikrober i tarmen kan förbättra sannolikheten för att immunterapi framgångsrikt behandlar melanom, som är den mest aggressiva och farliga formen av hudcancer.
Detta var slutsatsen som forskare från University of Chicago, IL, kom till efter att de hittat mycket högre nivåer av specifika bakterier i avföringsproverna hos personer med melanom som svarade på immunterapi jämfört med de som inte svarade på behandlingen.
Bland de "goda" tarmbakterierna som teamet fann vara rikliga hos de individer som svarade på "PD-1-blockad" immunterapi var Enterococcus faecium, Bifidobacterium longumoch Collinsella aerofaciens.
Forskarna fann att högre nivåer av dessa bakteriestammar i tarmen tycktes öka penetrationen av immunsystemets T-celler i mikromiljön hos tumörer och öka deras förmåga att döda cancerceller.
I tidskriften Vetenskap, de noterar hur människorna som inte svarade på immunterapin också hade en "obalans i tarmflorakompositionen, som korrelerade med nedsatt immuncellaktivitet."
”Länken är tillräckligt stark för att vara kausal”
Prof. Thomas Gajewski, som ledde studien, säger att kopplingen mellan de specifika tarmbakterierna och det kliniska svaret på immunterapin var så stark att det indikerar "ett orsakssamband".
"Specifika bakterier bidrar tydligt till förbättrad immunitet mot tumörer hos patienter", förklarar han och tillägger, "Tarmmikrobioten har en djupare effekt än vad vi tidigare föreställt oss."
Melanom är en typ av hudcancer som börjar i melanocyter, som är en typ av cell som finns i överhuden eller det yttre hudskiktet.
Melanom är mycket mer aggressivt än de flesta andra hudcancer, och det tenderar att spridas till andra vävnader, eller metastaserar, om det inte hittas tidigt. Även om melanom bara står för 2 procent av alla fall orsakar det flest dödsfall från hudcancer.
Uppskattningar tyder på att 87 110 personer i USA upptäckte att de hade melanom 2017 och svarade för 5,2 procent av alla nya fall av cancer. De allra flesta (92 procent) av melanompatienterna överlever i 5 år eller längre efter diagnosen.
Cancer döljer sig från immunsystemet
Immunterapi är ett relativt nytt tillvägagångssätt för behandling av cancer och syftar till att avblockera eller öka immunsystemets naturliga förmåga att hitta och döda cancerceller.
Cancer uppstår när normala celler fungerar felaktigt och sedan börjar växa utom kontroll. När det gäller melanom kan utlösaren vara skada på cellulärt DNA orsakad av exponering för ultraviolett (UV) strålning. Man tror att cirka 65 procent av melanomfallet uppstår från UV-exponering.
Kroppen har inbyggda mekanismer för att hantera felaktiga celler. En av dessa är att felaktiga celler visar signaler som plockas upp genom patrullering av celler i immunsystemet, som sedan riktar sig mot och eliminerar oseriösa celler.
Men det markerar inte slutet på berättelsen, för immunsystemet är också trådbundet med mekanismer som kallas immunkontrollpunktsvägar, vilket förhindrar att svaret blir för starkt och orsakar säkerhetsskador på normala celler.
Emellertid kan cancerceller utnyttja dessa immunkontrollvägar för att hindra immunsystemet från att se dem. Men ett tillvägagångssätt, kallat anti-PD-1-immunterapi, syftar till att blockera cancercellernas förmåga att använda en av immunkontrollvägarna.
Immunterapi fungerar inte för alla
Men som forskarna konstaterar i sin artikel har "anti-PD-1-immunterapi" trots sin "stora inverkan på cancerbehandling" bara gynnat en delmängd av patienter. "
I tidigare arbete med möss hade Prof. Gajewski och hans team redan fastställt att det fanns en koppling mellan specifika tarmbakterier och styrkan i immunterapi.
För den nya studien testade forskarna avföringsprover från 42 personer innan de genomgick immunterapi för metastaserande melanom. De använde tre olika metoder för att analysera och identifiera tarmmikroberna i avföringsproverna.
De flesta av patienterna behandlades med anti-PD-1-läkemedel såsom nivolumab eller pembrolizumab. De återstående patienterna behandlades med ett besläktat läkemedel som heter ipilimumab, vilket är ett anti-CTLA4.
Resultaten visade att patienterna som svarade på deras immunterapi hade högre nivåer av åtta bakterier - de "goda" bakterierna - i avföringen.
De personer som inte svarade på behandlingen hade också högre nivåer av två arter av bakterier - de "dåliga" bakterierna. De som hade ett högre förhållande mellan goda och dåliga bakterier svarade alla på behandlingen och deras tumörer krympte.
Bra tarmbakterier ökade immunterapin
Forskarna körde sedan ett experiment där de överförde tarmbakterier från patienterna till tarmarna hos bakteriefria möss och sedan transplanterade melanomtumörer i mössen två veckor senare.
Tumörerna växte långsammare i två av de tre mössen som fick tarmbakterier från de människor som svarat på immunterapin.
Hos de tre mössen som fick tarmbakterier från de icke-svarande patienterna visade bara en av dem tecken på långsam tumörtillväxt, medan de andra två hade snabbväxande tumörer.
Dessutom fann teamet att anti-PD-1-behandling endast fungerade hos möss som fick tarmbakterier från de svarande patienterna.
Forskarna går redan vidare med arbetet. De vill nu testa huruvida probiotika kan öka immunterapi eller inte och planerar en klinisk prövning med Bifidobakterier.
De vill också producera en längre lista över tarmbakterier som hjälper och hindrar cancerpatienter och räknar ut hur mikroberna interagerar med immunsystemets förmåga att kontrollera cancer.
”Våra resultat tyder starkt på att mikrobiota är en viktig faktor, en portvakt för immunsvaret mot en tumör. Utan mikrobiellt stöd kommer immunsvaret aldrig riktigt igång. ”
Professor Thomas Gajewski
