腸道細(xì)菌會(huì)加強(qiáng)抗癌療法的效果
腸道微生物組的構(gòu)成決定著這類抗癌免疫療法的有效性如何,而腸道微生物組就是自然居住于腸道之中的微生物群落。
檢查點(diǎn)抑制劑的目的是讓免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤發(fā)揮威力,這是給人印象最為深刻的新型抗癌療法之一。但是,多數(shù)病人接受這種療法之后并未受益。兩項(xiàng)新研究均提出了一個(gè)令人吃驚的理由——這些病人的腸道中可能沒(méi)有合適的細(xì)菌組合。兩項(xiàng)研究都證實(shí)了腸道微生物組的構(gòu)成決定著這類抗癌免疫療法的有效性如何,而腸道微生物組就是自然居住于腸道之中的微生物群落。
檢查點(diǎn)抑制劑可以破壞癌細(xì)胞的某種生存技能,而這兩項(xiàng)研究是將我們的腸道細(xì)菌跟檢查點(diǎn)抑制劑的效果聯(lián)系在一起的第一批研究。為了阻止腫瘤細(xì)胞對(duì)我們自身組織的攻擊,免疫細(xì)胞攜帶的受體能夠降低進(jìn)攻的力度。然而腫瘤細(xì)胞也能夠刺激這些受體,從而阻止免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤細(xì)胞的攻擊。自從2011年上市的ipilimumab,以及nivolumab和pembrolizumab等,都是能夠阻止腫瘤細(xì)胞對(duì)受體進(jìn)行刺激的檢查點(diǎn)抑制劑。
這些新研究可能會(huì)改變醫(yī)生的用藥方式。馬里蘭州貝塞斯達(dá)市國(guó)家過(guò)敏和傳染病研究所的免疫專家亞斯明·貝爾凱德(Yasmine Belkaid)說(shuō):“兩篇研究論文都表明腸道細(xì)菌會(huì)影響抗癌療效,令人信服?!必悹杽P德并沒(méi)有參與這兩項(xiàng)研究。北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校醫(yī)學(xué)院的分子生物學(xué)家斯科特·布爾特曼(Scott Bultman)說(shuō):過(guò)去,研究人員通常尋找病人基因組中的突變基因,認(rèn)為通過(guò)突變基因或許能夠解釋為什么一種特定的檢查點(diǎn)抑制劑不起作用。布爾特曼稱:這些新的研究成果是令人振奮的,因?yàn)楦淖兡c道菌群比改變基因組要容易得多。
檢查點(diǎn)抑制劑能夠使腫瘤縮小,并可以延長(zhǎng)病人的壽命,有時(shí)延長(zhǎng)壽命達(dá)數(shù)年之久。然而,只有一小部分使用這種抑制劑的病人情況有所改觀——例如:利用ipilimumab治療的黑色素瘤患者中,大約20%的患者壽命有所延長(zhǎng)。研究人員不明白這些人跟另外的80%有什么區(qū)別。
該藥的一種副作用使法國(guó)維勒瑞夫市古斯塔夫-魯西癌癥研究所腫瘤免疫學(xué)家勞倫斯·齊沃格爾(Laurence Zitvogel)及同事的研究轉(zhuǎn)向微生物組。Ipilimumab通常引起大腸炎,而大腸部位是部分微生物組生存的地方。這種副作用表明,檢查點(diǎn)抑制劑跟微生物組之間是有相互作用的。為了繼續(xù)對(duì)這種可能性進(jìn)行研究,研究人員在沒(méi)有腸道細(xì)菌的老鼠中植入腫瘤,然后跟蹤觀察了腫瘤的生長(zhǎng)情況。根據(jù)他們的測(cè)試,檢查點(diǎn)抑制劑在這些老鼠中的效力較差。
齊沃格爾及同事的進(jìn)一步分析表明,類桿菌屬和伯克氏菌屬中的某些細(xì)菌影響微生物組的抗癌效果。為了對(duì)這種可能性加以證實(shí),研究人員往老鼠的腸道中輸入這些微生物,要么直接給老鼠喂食這種微生物,要么給老鼠食用富含桿菌的糞便,這些糞便來(lái)自一些經(jīng)過(guò)ipilimumab治療的病人。不管哪一種情況,微生物的大量涌入都加強(qiáng)了老鼠對(duì)一種檢查點(diǎn)抑制劑的反應(yīng)。齊沃格爾說(shuō):“我們的免疫系統(tǒng)可以被腸道中的億萬(wàn)細(xì)菌調(diào)動(dòng)起來(lái)?!?/span>
伊利諾斯州芝加哥大學(xué)免疫學(xué)家托馬斯·加耶夫斯基(Thomas Gajewski)及同事得出了同樣的結(jié)論。他們?cè)?jīng)注意到從兩家供應(yīng)商獲得的老鼠有差異:跟塔科尼克農(nóng)場(chǎng)(Taconic Farms)的老鼠相比,來(lái)自杰克遜實(shí)驗(yàn)室(Jackson Laboratory)的老鼠黑色素瘤生長(zhǎng)得較慢。同關(guān)一籠的老鼠微生物組趨向于同化——這些動(dòng)物互相食用彼此的糞便,因此研究人員將來(lái)自兩家供應(yīng)商的老鼠安置在一起。這些老鼠同居之后消除了腫瘤生長(zhǎng)方面的差異,這表明腫瘤的生長(zhǎng)速度取決于老鼠腸道微生物組的種類。
分析了老鼠的微生物組之后,研究人員確定那是一類被稱為雙歧桿菌的細(xì)菌。研究小組發(fā)現(xiàn),給來(lái)自塔科尼克農(nóng)場(chǎng)的老鼠喂食含有好幾種雙歧桿菌的益生菌之后,提高了檢查點(diǎn)抑制劑對(duì)抗腫瘤的功效。進(jìn)行這項(xiàng)研究時(shí),研究論文的合作者阿耶萊·席萬(wàn)(Ayelet Sivan)還是加州大學(xué)的一名博士研究生,他說(shuō):“這種內(nèi)源性抗腫瘤反應(yīng)明顯地受到人們體內(nèi)共生細(xì)菌的影響?!苯裉?,兩組研究人員都將他們的研究成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志在線版上。
兩個(gè)研究小組的研究涉及到不同的細(xì)菌類別,但是佛羅里達(dá)大學(xué)醫(yī)學(xué)院的微生物免疫學(xué)家克里斯蒂安·喬賓(Christian Jobin)對(duì)此并不擔(dān)心,他說(shuō):“不同的藥品,不同的細(xì)菌,但是結(jié)果卻是一樣的。”喬賓補(bǔ)充說(shuō)道:2013年曾有兩項(xiàng)研究證實(shí)了微生物組會(huì)影響化療的效果,這些新研究和當(dāng)年的研究是具有互補(bǔ)性的。
馬里蘭州巴爾的摩市約翰-霍普金斯醫(yī)學(xué)院的傳染病學(xué)專家辛西婭·西爾斯(Cynthia Sears)稱:“這個(gè)發(fā)現(xiàn)有可能為提高抗癌療效開(kāi)辟新的方法。”例如,一種可能性就是利用益生菌來(lái)加強(qiáng)患者的抗腫瘤反應(yīng)。但是,研究人員也意識(shí)到了一些潛在的障礙。正如齊沃格爾指出的那樣,美國(guó)和歐洲的監(jiān)管機(jī)構(gòu)尚無(wú)批準(zhǔn)利用益生菌治療癌癥病人的先例。此外,研究人員不清楚微生物是如何加強(qiáng)免疫反應(yīng)的——腸道細(xì)菌對(duì)于免疫系統(tǒng)的發(fā)育是很關(guān)鍵的,但是研究人員不能確定在發(fā)育成熟的動(dòng)物中這些細(xì)菌的功能有了怎樣的變化,而科學(xué)家們也只是了解如何對(duì)微生物組進(jìn)行粗略的調(diào)節(jié)。西爾斯稱:“我們到底能否有目的地操縱微生物群,從而為健康創(chuàng)造積極的影響,這一點(diǎn)尚不清楚?!比欢芯咳藛T稱:這些研究表明,在對(duì)抗癌癥的斗爭(zhēng)中,我們可能會(huì)擁有一些強(qiáng)大的新同盟。
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