Бактерии могут помочь в иммунном ответе против рака
Результаты нового исследования могут связать иммунотерапию с микробиомом.
Иммунотерапия рака может получить стимул в неожиданном направлении: бактерии, обитающие в опухолевых клетках. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, показано, что иммунная система "видит" эти бактерии и что они могут быть использованы для провоцирования иммунной реакции против опухоли. Исследование может также помочь прояснить связь между иммунотерапией и микробиомом кишечника, объяснив выводы предыдущих исследований о том, что микробиом способен влиять на успех иммунотерапии.
Иммунотерапевтическое лечение за последнее десятилетие или около того резко улучшило показатели выздоровления от некоторых видов рака, в особенности злокачественной меланомы; но и при меланоме оно все еще эффективно лишь для 40% случаев.
Профессор Ярдена Сэмуэльс из Института Вейцмана изучает молекулярные "указатели" - фрагменты пептидов на поверхности клетки - которые обозначают раковые клетки как инородные и, следовательно, могут служить потенциальными дополнительными мишенями для иммунотерапии. В новом исследовании она и ее коллеги расширили свои поиски новых раковых указателей на те бактерии, которые, как известно, колонизируют опухоли.
Сэмюэлс и ее коллеги проанализировали 17 образцов тканей метастатизирующих опухолей меланомы, полученных от девяти пациентов. Они получили бактериальные геномные профили этих опухолей, а затем применили подход, известный как HLA-пептидомика, для выявления опухолевых пептидов, которые могут быть распознаны иммунной системой.
HLA-пептидомика выявила около 300 пептидов от 41 различных бактерий на поверхности клеток меланомы. Новым важным открытием стало то, что пептиды были представлены на поверхности раковых клеток HLA - комплексами, которые присутствуют на мембранах всех клеток нашего организма и играют роль в регулировании иммунного ответа.
Одной из задач HLA является подача сигнала тревоги по поводу всего, что является чужеродным, путем "предъявления" чужеродных пептидов иммунной системе, чтобы Т-клетки могли "видеть" их. "Используя HLA-пептидомику, мы смогли выявить пептиды опухоли, представленные HLA, непредвзято, - говорит Самуэльс. "Этот метод уже позволил нам в прошлом выявить антигены опухоли, которые показали многообещающие результаты в клинических исследованиях".
Неясно, почему раковые клетки должны совершать кажущийся самоубийственным акт подобного рода: предоставлять иммунной системе бактериальные пептиды, которые могут реагировать, уничтожая эти клетки. Но какова бы ни была причина, тот факт, что злокачественные клетки действительно демонстрируют эти пептиды таким образом, выявляет совершенно новый тип взаимодействия между иммунной системой и опухолью.
Это открытие дает потенциальное объяснение того, как микробиом кишечника влияет на иммунотерапию. Некоторые из идентифицированных бактерий были хорошо известными микробами кишечника. Презентация бактериальных пептидов на поверхности опухолевых клеток, вероятно, играет роль в иммунном ответе, и будущие исследования могут установить, какие бактериальные пептиды усиливают этот иммунный ответ, позволяя врачам предсказывать успех иммунотерапии и соответствующим образом адаптировать индивидуализированное лечение.
3D иммунофлуоресцентное изображение клеток меланомы (пурпурные), инфицированных бактериями (бирюзовые); ядра клеток голубого цвета. Weizmann Institute of Science.
Более того, тот факт, что бактериальные пептиды на опухолевых клетках видны иммунной системе, может быть использован для усиления иммунотерапии. "Многие из этих пептидов встречаются в разных метастазах у одного и того же пациента или в опухолях у разных пациентов, что говорит о том, что они обладают терапевтическим потенциалом и мощной способностью активировать иммунитет", - говорит соавтор работы Ади Наглер.
В серии экспериментов Самуэльс и ее коллеги инкубировали Т-клетки больных меланомой вместе с бактериальными пептидами, полученными из опухолевых клеток одного и того же пациента. Результат: Т-клетки были специализированно активированы в отношении этих бактериальных пептидов.
"Наши результаты показывают, что бактериальные пептиды, представленные на опухолевых клетках, могут служить потенциальными мишенями для иммунотерапии", - отметила Самюэль. Они могут быть использованы для того, чтобы помочь Т-клеткам распознать опухоль с большей точностью". Этот подход может быть использован в будущем в сочетании с существующими иммунотерапевтическими стратегиями.
