研究揭示了某些肠道细菌是如何影响放疗的
由Ludwig芝加哥联合主任拉尔夫Weichselbaum和德克萨斯大学杨鑫福的一项研究表明,肠道中的细菌如何使放疗的疗效沉闷,患有大约一半的癌症患者的治疗。他们的发现出现在当前的问题中实验医学杂志。
“我们的研究确定了两种干扰的肠道细菌系列放射疗法在小鼠中,描述了它们产生的代谢物的机制 - 一种称为短链脂肪酸丁酸盐- 经济胺治疗,“Weichselbaum说。
各种各样的共谋细菌栖息于人体,特别是肠道,他们参与了从消化到免疫系统调节的重要生理过程。许多研究表明,肠微生物也对癌症疗法产生了深远的影响,最符合的免疫治疗。
由于已知电离辐射激活抗 -瘤魏克塞尔鲍姆实验室的博士后杨凯廷研究了抗生素如何影响肿瘤放疗的结果。
这些研究表明万古霉素,一种抗革兰氏阳性细菌,两种广泛的细菌中的一种,增强了对小鼠肿瘤辐射的反应。诱使刺痛阴性细菌的庆大霉素没有这种影响。结果证明,万古霉素的革肠肠细菌的两个家庭的抽取 -Lachnospiraceae和Ruminococcaceae- 与改善的反应最密切相关。进一步的分析表明,丁酸盐水平下降,这些细菌产生的代谢物,伴随着伴随。
当Lachnospiraceae将其导入完全没有细菌的小鼠体内,辐射对其肿瘤的影响明显减弱,减弱的反应对应于丁酸盐水平的系统性增加。直接向肿瘤注射丁酸盐对放射治疗也有类似的抑制作用。
由于丁酸盐不能直接保护肿瘤免受辐射,研究人员将注意力转向了免疫反应引起放射治疗的。他们的实验表明,丁酸会干扰细胞毒性(或杀伤)T细胞的激活,免疫细胞靶向癌细胞,并且已知在放疗后发作肿瘤。
通过Weichselbaum和Fu带领的先前研究表明,照射激活A.信号通路在另一种免疫细胞——树突状细胞中,它可以引导杀伤T细胞攻击肿瘤。这种生化途径,由一种名为STING的蛋白质控制,增加了树突状细胞产生免疫刺激因子,即1型干扰素(IFN-I),从而促进了杀伤T细胞的激活。
Weichselbaum,Fu,Yang及其同事在目前的研究中表明,丁酸丁抑制了生物化学信号级联的步骤,其将刺痛激活与IFN-1的产生联系起来。将IFN-1加入同时注入丁酸盐的肿瘤恢复了放射疗法在小鼠中的治疗效果。
他们的发现证实并补充了其他研究人员发表在《科学》杂志上的一项研究临床研究杂志2019年12月,丁酸盐抑制了树突抑制了杀伤T细胞的激活细胞照射后肿瘤。
目前的研究还具有一些即时临床相关性。研究人员发现其他有益细菌的水平(Akkermansia和乳酸菌)肠道和在万古霉素治疗后小鼠的肿瘤内增加。这表明丁酸盐耗尽可能不是观察到的放射治疗的反应改善背后的唯一机制:抗生素治疗也可能以其他方式影响微生物组,以支持通过放射疗法引发的免疫应答。
Weichselbaum说:“我们的发现为开发新的策略来提高患者对放疗的反应提供了线索。”“这包括针对特定类型的肠道细菌一旦我们对这些微生物与免疫系统和癌症治疗相互作用的各种方式有了更好的了解,它们就会产生丁酸盐。”
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