Исследователи из Университета Торонто показали, как пробиотические бактерии в кишечника могут подрывать иммунитет при раке поджелудочной железы, что указывает на возможность более персонализированного лечения рака.
Лактобациллы - вид бактерий, которые, как считается, способствуют здоровью кишечника - могут изменять функцию макрофагов в опухоли поджелудочной железы и стимулировать развитие рака, обнаружили исследователи.
"Большинство исследований посвящено положительным корреляциям между микробиомом и исходами рака", - говорит руководитель исследования Трейси МакГаха. "Эта работа была посвящена негативным корреляциям микробиома с раком и предполагает, что при некоторых заболеваниях состав микробиома может оказывать негативное влияние". Результаты исследования опубликованы в журнале Immunity.
Макрофаги - это иммунные клетки, обитающие в тканях, которые, как считается, играют важную роль в росте и метастазировании опухолей. Исследователи показали, что Lactobacillus влияет на функцию макрофагов путем метаболизма триптофана, незаменимой аминокислоты, содержащейся в белках растительной и животной пищи. Индолы, класс метаболитов, образующихся в результате микробного метаболизма триптофана, активируют рецептор ариловых углеводородов, или AHR - белок, регулирующий экспрессию генов, который может способствовать как благоприятному воспалению, так и подавлению иммунитета.
Удаление или ингибирование AHR в макрофагах привело к снижению развития рака поджелудочной железы, улучшению чувствительности к лечению и увеличению числа воспалительных Т-клеток, обнаружили исследователи. Активация AHR препятствовала этим благоприятным эффектам. МакГаха отметил, что он был удивлен тем, что микробиом оказывает такое сильное влияние на AHR и иммунную функцию. "Сначала мы не думали о микробиоме, нас просто интересовал AHR как фактор микроокружения опухоли", - говорит он. "Но когда мы заблокировали гены млекопитающих, которые могут активировать AHR, это не дало никакого эффекта".
Затем исследователи обратили внимание на Lactobacillus, отчасти потому, что предыдущие исследования показали, что эта бактерия коррелирует с активностью AHR и уменьшает воспаление, что может способствовать развитию рака. Они проверили действие бактерий на мышах с моделями рака поджелудочной железы и провели метагеномный анализ единичных клеток - технологию, которая позволяет получить данные о геноме отдельных клеток. Позже исследователи с использованием образцов тканей и данных испытаний на людях показали, что высокая экспрессия AHR коррелирует с прогрессированием заболевания, подавлением иммунитета и выживаемостью пациентов.
Известно, что рак поджелудочной железы трудно поддается лечению и за последние три десятилетия пациенты с этим заболеванием не добились таких успехов в выживании, которые характерны для других видов рака. В дальнейшем исследователи будут собирать образцы кала до и после химиотерапии, чтобы выявить степень обогащения Lactobacillus, а также определить, коррелирует ли эта бактерия с реакцией на лечение, выживаемостью пациентов и их наблюдениями за тем, как она действует в опухолевой среде.
В долгосрочной перспективе, говорит Макгаха, его лаборатория будет стремиться глубже понять, как иммунные клетки взаимодействуют с микробиомом. Они надеются усовершенствовать перспективные методы лечения, такие как фекальная трансплантация микробиоты, которые затруднены сложностью и разнообразием кишечных бактерий, или попробовать новый подход.
"Можно обойти необходимость манипулирования микробиомом путем точного нацеливания иммунного ответа на микробные метаболиты",
- говорит Макгаха. "Это новое интересное направление, которое мы хотели бы исследовать".
