研究人员探讨如何保护肠道完整以改善血液癌症的结果
MUSC Hollings癌症中心的研究人员发现,一种单一的细菌菌株可能能够减少移植物抗宿主病(GVHD)的严重程度,这是2021年2月在线报道的江森自控的洞察力。
骨髓移植可以挽救血癌患者的生命。然而,移植物抗宿主病是移植的一个潜在的致命副作用,而且它的治疗选择有限。这项概念验证研究表明,对于移植物抗宿主病患者,更好的治疗方案可能即将出现。
霍林斯癌症中心基础科学副主任于学忠医学博士和首席作者Hanief Sofi博士认识到,保护胃肠道健康是减少严重GVHD的一个很好的目标。
“如果我们能弄清楚如何在治疗前后保持患者肠道组织的健康骨髓移植,病人的结局就会好得多。我们知道,恢复肠道微生物群的多样性是一个有效的解决方案,但这也带来了许多挑战。”
白血病等血癌患者必须经过放疗和化疗,才能通过骨髓移植获得新的无癌免疫系统。免疫系统和肠道微生物(生活在肠道中的微生物群落)之间的平衡对肠道健康尤为重要。不幸的是,放疗和化疗从根本上打破了这种平衡,微生物群的多样性减少了100-甚至1000倍。这会导致一种叫做“肠漏”的情况。
临床研究表明,恢复微生物群多样性的患者更快,具有更好的结果和更严重的GVHD。减少的微生物群多样性与更严重的GVHD相关。
其他研究表明,粪便微生物移植(FMT)可以有效减少GVHD,但挑战是如何获得正确的供体。骨髓移植后患者严重免疫缺陷,如果FMT用于人类有严重感染的风险。
Yu实验室用两种不同品系的小鼠建立了GVHD模型,该模型与人类骨髓移植后发生的生物学现象非常相似。小鼠发生了急性GVHD。在这个模型中,FMT显著降低了急性GVHD,并减少了器官中供体T细胞的增殖,这是触发GVHD的原因。
然后研究人员用基因测序来确定是哪一种细菌菌株GVHD小鼠接受FMT和未接受FMT的粪便材料差异最大。
具有最佳结果的小鼠,最低的GVHD具有最高水平的细菌叫fragilis。与没有感染脆弱杆菌的小鼠相比,给予这一单一菌株的小鼠显著减少了急性和慢性(长期)GVHD。事实上,单独使用脆弱B.脆弱菌与FMT一样好,甚至更好。
施用脆弱芽孢杆菌增加了总体肠道微生物多样性,包括增加其他有益菌株的数量。令人惊讶的是,在这个模型中,GVHD的减少不仅是因为活的细菌,也因为短时间暴露在高温下而被杀死的细菌。
脆弱B.是FMT过程中主要的有效细菌的观察并不完全是新的:脆弱B.也降低了1型糖尿病和结肠炎的自身免疫。
Yu和他的同事目前的研究有两个重要的发现。首先,脆弱芽孢杆菌表面的一种叫做多糖a的分子似乎对这种细菌减少gvhd的功能至关重要。当细菌被修饰成缺乏多糖A时,与没有接受任何脆弱B.的小鼠相比,GVHD并没有减少。
其次,脆弱B.不降低移植物对白血病或癌症的杀伤作用骨髓移植,即使它确实减少了肠道中的供体T细胞扩张。这至关重要,因为GVHD治疗选择减少了移植物与白血病效应不会临床上显着。
“如果能应用于临床,这将是一种更安全、更简单、更有效的治疗选择。”
要将这种潜在的治疗方法投入临床,还需要在人类身上进行进一步的研究。通过骨髓移植给予造血干细胞,是治疗液体肿瘤的经典免疫疗法,但使移植更安全、更有益的策略是迫切需要的。霍林斯癌症中心的研究人员继续寻找最有效的治疗方法来改善患者的预后和生活质量,他说。
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