แบคทีเรียในลำไส้ช่วยเพิ่มผลการรักษาด้วยภูมิคุ้มกันบำบัดมะเร็ง

ผู้ป่วยมะเร็งประมาณหนึ่งในห้าได้รับประโยชน์จาก การบำบัดด้วยภูมิคุ้มกัน ซึ่งเป็นการรักษาที่ใช้ระบบภูมิคุ้มกันเพื่อต่อสู้กับมะเร็ง วิธีการนี้แสดงให้เห็นความสำเร็จอย่างมีนัยสำคัญในการรักษามะเร็งปอดและ มะเร็งผิวหนัง นักวิจัยกำลังสำรวจกลยุทธ์ในการปรับปรุงภูมิคุ้มกันบำบัดสำหรับมะเร็งที่ตอบสนองต่อภูมิคุ้มกันได้ไม่ดี โดยมีเป้าหมายเพื่อช่วยเหลือผู้ป่วยมากขึ้น

ขณะนี้ นักวิจัยจาก Washington University School of Medicine ในเมืองเซนต์หลุยส์ พบว่าสายพันธุ์แบคทีเรียในลำไส้ Ruminococcus gnavus สามารถเพิ่มผลของการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันบำบัดมะเร็งในหนูได้ การศึกษาซึ่งตีพิมพ์ใน Science Immunology เสนอแนะกลยุทธ์ใหม่ในการควบคุมจุลินทรีย์ในลำไส้เพื่อปลดล็อกศักยภาพของการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันที่ยังไม่ได้ใช้ในการต่อสู้กับมะเร็ง

“ไมโครไบโอมมีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อนระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายเพื่อโจมตีเซลล์มะเร็ง” ผู้เขียนการศึกษาอาวุโส Marco Colonna, MD, PhD, Robert Roque Bellivou ศาสตราจารย์สาขาพยาธิวิทยาอธิบาย

“การค้นพบของเราให้ความกระจ่างเกี่ยวกับแบคทีเรียชนิดหนึ่งในลำไส้ที่ช่วยให้ยาภูมิคุ้มกันบำบัดฆ่าเนื้องอกในหนูได้ การระบุพันธมิตรของจุลินทรีย์ดังกล่าวเป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาโปรไบโอติกที่จะช่วยปรับปรุงประสิทธิผลของการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันและเป็นประโยชน์ต่อผู้ป่วยโรคมะเร็งมากขึ้น"

การบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันมะเร็งใช้เซลล์ภูมิคุ้มกันของร่างกายเพื่อกำหนดเป้าหมายและทำลายเนื้องอก การรักษาอย่างหนึ่งใช้สารยับยั้งจุดตรวจสอบภูมิคุ้มกันเพื่อขจัดเบรกตามธรรมชาติที่ทำให้ทีเซลล์ภูมิคุ้มกันเงียบ ดังนั้นจึงป้องกันความเสียหายต่อร่างกาย อย่างไรก็ตาม เนื้องอกบางชนิดตอบโต้สิ่งนี้ด้วยการระงับการโจมตีเซลล์ภูมิคุ้มกัน ซึ่งจะลดประสิทธิภาพของสารยับยั้งดังกล่าว

Colonna และผู้เขียนร่วมคนแรก Martina Molgora, Ph.D. ก่อนหน้านี้ได้ก่อตั้งความร่วมมือกับเพื่อนร่วมงาน Robert D. Schreiber, Ph.D. ซึ่งพวกเขากำจัดมะเร็ง sarcomas ในหนูให้หมดสิ้นโดยใช้วิธีการยับยั้งแบบสองง่าม

นักวิจัยยับยั้ง TREM2 ซึ่งเป็นโปรตีนที่ผลิตโดยเนื้องอกมาโครฟาจ เพื่อป้องกันไม่ให้ทีเซลล์โจมตีเนื้องอกที่กำลังเติบโต จากนั้นพวกเขาก็แสดงให้เห็นว่ายาภูมิคุ้มกันบำบัดมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อปิดกั้น TREM2 ผลการวิจัยพบว่า TREM2 ลดประสิทธิภาพของการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกัน

ในการทดลองที่กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการศึกษาใหม่ นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตสิ่งที่ไม่คาดคิด หนูที่ไม่มี TREM2 แสดงการตอบสนองเชิงบวกที่คล้ายคลึงกันต่อสารยับยั้งจุดตรวจ เมื่อพวกมันอาศัยอยู่กับหนูที่มีโปรตีน ผลลัพธ์นี้เกิดขึ้นเมื่อผู้วิจัยเบี่ยงเบนไปจากเกณฑ์ปกติในการแยกหนูก่อนการรักษาด้วยสารยับยั้ง

หนูที่อาศัยอยู่ร่วมกันทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนจุลินทรีย์ นักวิจัยแนะนำว่าผลกระทบอาจเกิดจากการเผาผลาญของแบคทีเรียในลำไส้

นักวิจัยได้ทำงานร่วมกับ Jeffrey E. Gordon, M.D. และ Blanda Di Lucia, Ph.D. ซึ่งเป็นผู้เขียนร่วมคนแรก เพื่อศึกษาจุลินทรีย์ในลำไส้ของหนูที่ได้รับการรักษาด้วยภูมิคุ้มกันบำบัดได้สำเร็จ โดยพวกเขาพบว่ามีแบคทีเรีย Ruminococcus gnavus เพิ่มมากขึ้นเมื่อเทียบกับการไม่มีจุลินทรีย์ดังกล่าวในหนูที่ไม่ตอบสนองต่อการบำบัด

Colonna อธิบายว่าพบ R. Gnavus ในจุลินทรีย์ในลำไส้ของผู้ป่วยมะเร็งที่ตอบสนองต่อภูมิคุ้มกันบำบัดได้ดี ในการทดลองทางคลินิก การปลูกถ่ายอุจจาระจากผู้ป่วยดังกล่าวช่วยให้ผู้ป่วยที่ไม่ตอบสนองต่อการบำบัดบางรายได้รับประโยชน์จากภูมิคุ้มกันบำบัด

นักวิจัย รวมทั้ง Daria Khantakova ซึ่งเป็นผู้เขียนร่วมคนแรกและนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา ได้ฉีด R. Gnavus เข้าไปในหนู จากนั้นจึงรักษาเนื้องอกด้วยสารยับยั้งจุดตรวจ เนื้องอกหดตัวแม้ว่าจะมี TREM2 ให้ใช้เพื่อลดผลของภูมิคุ้มกันบำบัดก็ตาม

กอร์ดอน ผู้อำนวยการศูนย์วิทยาศาสตร์จีโนมิกและชีววิทยาระบบของ Edison Family Center for Genomic Sciences and Systems Biology ตั้งข้อสังเกตว่าหลักฐานที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ว่าไมโครไบโอมช่วยเพิ่มประสิทธิภาพภูมิคุ้มกันบำบัด การระบุสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง เช่น R. Gnavus อาจนำไปสู่การพัฒนาโปรไบโอติกรุ่นใหม่ที่สามารถทำงานร่วมกับภูมิคุ้มกันบำบัดเพื่อปรับปรุงการรักษามะเร็งได้

ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์มุ่งหวังที่จะทำความเข้าใจว่า R. Gnavus ส่งเสริมการปฏิเสธเนื้องอกได้อย่างไร ซึ่งอาจเผยให้เห็นวิธีการใหม่ๆ ในการช่วยเหลือผู้ป่วยมะเร็ง ตัวอย่างเช่น หากจุลินทรีย์สร้างเมแทบอไลต์ที่กระตุ้นภูมิคุ้มกันระหว่างการย่อยอาหาร ก็จะเปิดโอกาสในการใช้เมแทบอไลต์เป็นตัวเสริมภูมิคุ้มกันบำบัดได้

จุลินทรีย์สามารถเข้ามาจากลำไส้และกระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกันในเนื้องอกหรือกระตุ้นเซลล์ T ในลำไส้ ซึ่งจะอพยพไปที่เนื้องอกและโจมตี โคลอนนาอธิบาย นักวิจัยกำลังสำรวจความเป็นไปได้ทั้งสามประการ