弗吉尼亚大学(UVA)癌症中心的研究人员通过发现肠道细菌如何干扰治疗,解释了卵巢癌免疫检查点疗法失败的原因。医生们可以利用这一发现克服治疗失败,每年挽救数千女性的生命。
这项新发现来自UVA的Melanie Rutkowski博士实验室,揭示了微生物组——生活在我们体内和体表的生物集合——不仅对维持健康至关重要,而且对医疗治疗的有效性也起着关键作用。
作为领先的微生物组研究人员,Rutkowski对她的领域在改善卵巢癌及其他多种癌症护理方面的潜力感到兴奋。她已经展示了不健康的肠道微生物组如何帮助乳腺癌扩散。“从我们出生的那一刻起,肠道微生物组对于教育我们的免疫系统至关重要,以控制疾病并防止过度活跃的免疫反应对我们造成损害,”她说。“我们和其他人正在发现微生物组与免疫细胞相互作用的深远影响,几乎涉及我们存在的各个方面,从影响代谢健康、器官健康到肠道与大脑之间的关系。因此,在像癌症这样的疾病期间,了解我们的微生物组与免疫系统的关系如何变化非常重要,因为这些研究可能会发现有助于免疫系统杀死癌细胞的新疗法。”
靶向卵巢癌
卵巢癌每年在美国导致超过10,000名女性死亡,使其成为美国最致命的妇科恶性肿瘤。尽管在临床管理方面有所改进,但几十年来生存率几乎没有改善。医生们曾对免疫检查点疗法(一种增强免疫系统摧毁癌症能力的免疫疗法)充满期待,但在治疗卵巢癌时却发现卵巢肿瘤顽固抵抗。这种治疗方法对黑色素瘤、膀胱癌等其他癌症患者的疗效显著,那么卵巢癌有何不同?
Rutkowski及其团队终于找到了答案,而答案在于细菌用来移动的微小螺旋桨。这些螺旋桨称为鞭毛,由一种名为鞭毛素的物质构成。研究人员发现,正是鞭毛素导致免疫检查点疗法无法帮助卵巢癌患者。
在卵巢癌中,Rutkowski及其团队确定细菌及其鞭毛素会破坏免疫检查点治疗的成功。鞭毛素引起混乱的细胞通讯,阻止免疫细胞进入和围绕卵巢肿瘤。“我们发现卵巢肿瘤增强了肠道鞭毛素进入肿瘤环境的能力,而它们通常不应该在那里存在,”Rutkowski说。“由于肠道渗漏,识别鞭毛素的免疫细胞被重新编程以支持肿瘤生长,而不是在免疫治疗期间支持肿瘤杀伤。”
有了这一发现,肿瘤的防御机制可能成为其致命弱点。研究人员发现在早期实验中,他们可以通过阻断鞭毛素引起的混乱信号恢复免疫检查点疗法的有效性。“在缺乏识别鞭毛素能力的免疫细胞的小鼠中,免疫疗法几乎使80%的动物实现了长期控制卵巢肿瘤生长,”Rutkowski说。“我们使用多种侵袭性卵巢癌细胞系观察到了这种反应,这表明抑制这条通路有可能改善卵巢癌患者的临床结果。”
虽然还需要进行更多研究,但Rutkowski的发现表明我们或许有办法将免疫检查点疗法转变为对抗卵巢癌的强大工具,最终挽救生命。
“免疫细胞识别细菌鞭毛素导致免疫治疗失败的观点与已知的这条通路如何影响免疫细胞行为有些相反。我们认为卵巢癌中鞭毛素抑制免疫治疗反应有其独特的原因,这是我们正在积极研究的领域,”UVA微生物学、免疫学和癌症生物学系的Rutkowski说。“我们在缺乏识别鞭毛素能力的小鼠中获得的生存结果非常出色,尤其是如果我们能够将这些观察结果转化为临床应用。我非常希望这项工作能够建立关于抑制免疫细胞识别细菌鞭毛素对卵巢癌患者潜在影响的对话。”
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