แบคทีเรียในลำไส้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของภูมิคุ้มกันบำบัดมะเร็ง

ผู้ป่วยมะเร็งประมาณ 1 ใน 5 รายได้รับประโยชน์จากภูมิคุ้มกันบำบัดซึ่งเป็นการรักษาที่ใช้ระบบภูมิคุ้มกันเพื่อต่อสู้กับมะเร็ง แนวทางดังกล่าวประสบความสำเร็จอย่างมากในการรักษามะเร็งปอดและมะเร็งผิวหนังนักวิจัยกำลังศึกษาแนวทางต่างๆ เพื่อปรับปรุงภูมิคุ้มกันบำบัดสำหรับมะเร็งที่ไม่ตอบสนองต่อการรักษาดังกล่าว โดยมีเป้าหมายเพื่อช่วยเหลือผู้ป่วยได้มากขึ้น

ปัจจุบัน นักวิจัยจากคณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์ได้ค้นพบแบคทีเรียในลำไส้สายพันธุ์ Ruminococcus gnavus สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของภูมิคุ้มกันบำบัดมะเร็งในหนูได้ การศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science Immunologyเสนอแนวทางใหม่ในการใช้จุลินทรีย์ในลำไส้เพื่อปลดล็อกศักยภาพที่ยังไม่ได้ใช้ของภูมิคุ้มกันบำบัดในการต่อสู้กับมะเร็ง

“ไมโครไบโอมมีบทบาทสำคัญในการกระตุ้นให้ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายโจมตีเซลล์มะเร็ง” ดร. มาร์โค โคลอนนา ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษานี้ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านพยาธิวิทยา Robert Rock Bellivu ได้อธิบาย

“ผลการวิจัยของเราทำให้ทราบถึงแบคทีเรียในลำไส้ชนิดหนึ่งที่ช่วยให้ยาภูมิคุ้มกันบำบัดฆ่าเนื้องอกในหนูได้ การระบุพันธมิตรจุลินทรีย์เหล่านี้ถือเป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาโปรไบโอติกที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของยาภูมิคุ้มกันบำบัดและเป็นประโยชน์ต่อผู้ป่วยมะเร็งได้มากขึ้น”

ภูมิคุ้มกันบำบัดมะเร็งใช้เซลล์ภูมิคุ้มกันของร่างกายเพื่อกำหนดเป้าหมายและทำลายเนื้องอก วิธีการรักษาหนึ่งใช้สารยับยั้งจุดตรวจภูมิคุ้มกันเพื่อกำจัดเบรกตามธรรมชาติที่ทำให้เซลล์ T ของภูมิคุ้มกันไม่เคลื่อนไหว ป้องกันไม่ให้ร่างกายได้รับความเสียหาย อย่างไรก็ตาม เนื้องอกบางชนิดต่อต้านสิ่งนี้โดยยับยั้งเซลล์ภูมิคุ้มกันที่โจมตี ทำให้สารยับยั้งเหล่านี้มีประสิทธิภาพน้อยลง

Colonna และผู้เขียนร่วมคนแรก Martina Molgor, PhD ก่อนหน้านี้ได้ร่วมมือกับ Robert D. Schreiber, PhD ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงาน โดยพวกเขาได้กำจัดเนื้อเยื่อเกี่ยวพันในหนูจนหมดสิ้นโดยใช้วิธีการยับยั้งแบบสองทาง

นักวิจัยยับยั้ง TREM2 ซึ่งเป็นโปรตีนที่ผลิตโดยแมคโครฟาจของเนื้องอก เพื่อป้องกันไม่ให้เซลล์ T โจมตีเนื้องอกที่กำลังเติบโต จากนั้นจึงแสดงให้เห็นว่ายาภูมิคุ้มกันบำบัดมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อ TREM2 ถูกบล็อก ผลการวิจัยระบุว่า TREM2 ทำให้ประสิทธิภาพของภูมิคุ้มกันบำบัดลดลง

ในการทดลองที่เป็นพื้นฐานสำหรับการศึกษาใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตเห็นสิ่งที่น่าประหลาดใจ หนูที่ไม่มี TREM2 แสดงการตอบสนองเชิงบวกที่คล้ายคลึงกันต่อสารยับยั้งจุดตรวจสอบเมื่อพวกมันถูกเลี้ยงร่วมกับหนูที่มีโปรตีนดังกล่าว ผลลัพธ์นี้เกิดขึ้นเมื่อนักวิจัยเบี่ยงเบนจากขั้นตอนปกติของการแยกหนูออกก่อนที่จะรักษาด้วยสารยับยั้ง

การอยู่ร่วมกันในหนูส่งผลให้เกิดการแลกเปลี่ยนจุลินทรีย์ นักวิจัยคาดเดาว่าผลกระทบดังกล่าวอาจเกิดจากการแลกเปลี่ยนแบคทีเรียในลำไส้

นักวิจัยได้ร่วมงานกับ Jeffrey I. Gordon, MD, PhD และ Blanda Di Lucia, PhD ซึ่งเป็นผู้เขียนร่วมคนแรก เพื่อศึกษาจุลินทรีย์ในลำไส้ของหนูที่ได้รับการรักษาด้วยภูมิคุ้มกันบำบัดอย่างประสบความสำเร็จ โดยพบว่ามี Ruminococcus gnavus เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับการไม่มีจุลินทรีย์ดังกล่าวในหนูที่ไม่ตอบสนองต่อการบำบัด

Colonna อธิบายว่าพบ R. gnavus ในจุลินทรีย์ในลำไส้ของผู้ป่วยมะเร็งที่ตอบสนองต่อภูมิคุ้มกันบำบัดได้ดี ในการทดลองทางคลินิก การปลูกถ่ายอุจจาระจากผู้ป่วยดังกล่าวช่วยให้ผู้ป่วยที่ไม่ตอบสนองต่อภูมิคุ้มกันบำบัดบางรายได้รับประโยชน์จากภูมิคุ้มกันบำบัด

นักวิจัย ซึ่งรวมถึงผู้เขียนร่วมคนแรกและนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา ดาเรีย คานตาโควา ฉีด R. gnavus เข้าไปในหนู แล้วจึงรักษาเนื้องอกด้วยสารยับยั้งจุดตรวจสอบ เนื้องอกหดตัวแม้ว่าจะมี TREM2 เป็นอาวุธในการลดผลของภูมิคุ้มกันบำบัดก็ตาม

กอร์ดอน ผู้อำนวยการศูนย์วิทยาศาสตร์จีโนมและชีววิทยาระบบของ Edison Family กล่าวว่าหลักฐานที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ว่าไมโครไบโอมช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกัน การระบุสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง เช่น R. gnavus อาจนำไปสู่การพัฒนาโปรไบโอติกรุ่นต่อไปที่สามารถทำงานร่วมกับภูมิคุ้มกันบำบัดเพื่อปรับปรุงการรักษามะเร็งได้

ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์มุ่งหวังที่จะทำความเข้าใจว่า R. gnavus ส่งเสริมการต่อต้านเนื้องอกได้อย่างไร ซึ่งอาจเปิดเผยวิธีใหม่ๆ ในการช่วยเหลือผู้ป่วยมะเร็ง ตัวอย่างเช่น หากจุลินทรีย์ผลิตเมแทบอไลต์ที่กระตุ้นภูมิคุ้มกันระหว่างกระบวนการย่อยอาหาร อาจเปิดโอกาสให้ใช้เมแทบอไลต์เป็นตัวกระตุ้นภูมิคุ้มกันบำบัดได้

โคลอนนา กล่าวว่า จุลินทรีย์สามารถเข้ามาจากลำไส้และกระตุ้นการตอบสนองภูมิคุ้มกันในเนื้องอกหรือกระตุ้นเซลล์ T ในลำไส้ ซึ่งจะอพยพไปยังเนื้องอกและโจมตี นักวิจัยกำลังศึกษาความเป็นไปได้ทั้งสามประการ