소장에있는 장의 미생물은 신체적, 정신적 건강에 필수적입니다. Kateryna Kon / shutterstock.com으로
일부 암 환자의 똥이 모든 사람의 특정 암 치료에 열쇠를 쥘 수 있습니까?
암과 똥차는 무엇을해야합니까? 지난 몇 년 동안 우리를 비롯한 전 세계의 연구원들은 암 환자의 장내 미생물 (gut microbiome)이라고 불리는 장내 박테리아가 환자의 암 치료법 개선의 열쇠를 쥐고 있음을 깨닫게되었습니다. 정확히 어떻게되는지는 분명하지 않지만 자연 면역 반응을 증가시키는 장내 박테리아의 능력과 관련이있을 수 있습니다.
소화관 microbiome은 위장관에 서식하는 미생물의 전체 컬렉션을 구성합니다. 그러나 최근의 연구 내장에있는 미생물이 구경꾼들에게 유유 한 것이 아닐 수도 있습니다. 오히려 면역 세포가 종양 세포를 인식하고 공격하는 데 도움이되는 "면역 검사 점 억제제"라는 신약에 환자가 반응하도록 돕는 데 중요 할 수 있습니다. 흑색 종을 전문으로하는 종양 전문의로서의 나의 목표는 진전 된 암을 치료하기위한 새로운 접근법을 개발하는 것입니다. 특히 암이 다른 강력한 면역 요법에 반응하지 않는 환자의 경우 더욱 그렇습니다. 이를 위해 우리는 특정 유형의 미생물이 면역 체크 포인트 억제제의 효능을 증가시킬 수 있는지 조사하고, 소화관 미생물이 흑색 종 환자에서 이들 약의 효능에 영향을 미치는지 여부를 테스트하는 임상 시험.
장내 미생물 및 암 면역 요법
의료계는 오랜 기간 동안 면역계가 암세포를 "볼"수 있지만, 종종 암세포를 파괴하지 못한다는 사실을 알고있었습니다. 이것은 암이 면역 세포에서 "숨길"수 있기 때문에 면역계에 의해 생성되는 자연적 항암 반응을 회피 할 수 있기 때문에 발생합니다. 암은 면역 감시를 피하기 위해 표면에 표시되는 PD-L1와 같은 단백질을 과잉 생산합니다. 암세포는 PD-L1 단백질을 사용하여 본질적으로 면역 세포를 잠자 게합니다.
PD-1 및 PD-L1 억제제는 암세포의 PD-L1와 신체의 면역 세포의 PD-1 수용체 사이의 상호 작용을 차단합니다. 이것은 면역 계통이이 가짜 암 세포를 인식하고 죽이는 것을 가능하게합니다.
이 발견은 전세계의 과학자들이 수십 년 간 노력한 결과입니다. 혼수 타 스쿠 일본과 제임스 앨리슨 와 함께 Arlene Sharpe와 Gordon Freeman 미국에서. 그들의 연구는 과학자들이 신체의 자연 면역계가 암을 외국 개체로 인식하는 데 도움을주는 이른바 PD-1 및 CTLA-4 억제제와 같은 약물을 개발할 수있게 해 주었고 그렇게함으로써 T 세포 암 세포를 인식하고 죽일 수 있습니다.
이 혁명적 인 대리인은 몇몇 진보 된 암을 만성 질병으로 변형 시켰습니다. 흑색 종에서 PD-1 억제제는 30-40 %의 환자. 그러나이 약물들은 흑색 종 환자의 다른 60-70 퍼센트에서 수많은 이유창자에 적절한 미생물이 없다는 것을 포함하여 "창자의 dysbiosis"라고 불리는 상태.
사람의 내장에 박테리아가 면역계에 어떤 영향을 미치나요? 밝혀 지지만, 그것은 복잡합니다. "내장 microbiome"은 신체의 모든 인간 세포보다 많고 숙주 생리학, 영양, 신진 대사 및 면역 기능에 영향을주는 생태계를 형성하는 약 100 조의 미생물 세포로 구성됩니다. 다음과 같은 저명한 그룹의 작업 구스타브 RoussyWalk Through California 프로그램, 대학교 시카고Walk Through California 프로그램, MD 앤더슨 암 센터 그리고 달라스에있는 텍사스 대학 PD-1 억제제가 적어도 일부 환자에서는 효과가없는 이유를 설명 할 수 있습니다.
장내 미생물 및 암 면역 요법
이 그림은 장에 서식하는 수천 가지 종의 네 가지를 보여 주며 '내장 microbiome'을 구성합니다. Kateryna Kon / shutterstock.com으로
굿 박테리아를 분석하는 것은 어려운 작업입니다. 발표 된 모든 연구에서 PD-1 면역 요법 전후의 암 환자의 대변 검체를 얻었습니다. 그들은 박테리아의 게놈을 시퀀싱하여 자신의 정체성을 파악했습니다. 그런 다음 다양한 계산법을 사용하여 다양한 대변 표본의 정확한 종을 계산하고 응답자 (종양이 수축 된 환자)와 무 반응 환자 사이의 박테리아 종의 상대적 다양성과 풍부 성을 결정했습니다. 여러 연구 종양이있는 쥐에게 사람 반응자 환자의 배설물을 투여 한 결과를 조사한 결과 쥐 종양이 퇴행했다는 것을 입증했다. 똥 안에있는 일부 요소가 암 치료를 촉진하고 있음을 시사했다.
우리는이 데이터를 보았을 때 대변 이식을 통해 반응자로부터 유래 된 미생물 투여가 종양 보유 마우스와 마찬가지로 장내의 미생물 균형을 교정함으로써 종양을 감소시킬 수 있는지 궁금해했습니다. 이 접근법이 항 PD-1 면역 요법에 반응하지 않는 환자를 치료하는 데 사용될 수 있는지 여부가 특히 궁금했습니다. 우리를 포함한 여러 그룹이 암 환자의 대변 샘플을 연구했지만 응답 환자와 관련된 세균 종은 연구에서 연구까지 다양했습니다. 이것은 샘플을 수집하고 분석하는 방법의 기술적 인 차이 때문일 수 있습니다. 그러나 단일 박테리아 종 또는 박테리아 그룹이 이러한 영향을 중재하는 데 책임이 있는지 여부를 분석 할 때 고유 한 어려움을 강조합니다.
그러나이 효과에 책임이있는 정확한 박테리아 (또는 박테리아 그룹)를 알아내는 데는 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다. 인간 창자에는 10-100 조 박테리아가 있습니다. 미국 부채 한도액 2018 현재. 한 번에 한 종의 실험에는 수십 년이 걸릴 수 있습니다. 대신 우리는 PD-1 치료에 대해 매우 잘 수행 한 암 환자의 배설물에서 파생 된 "박테리아 칵테일"을 사용하기로 결정했습니다.
이 접근법은 미생물 세계에서 통찰력, 특히 신원에 대한 기능의 중요성을 차용합니다. 특정 미생물이나 미생물 수집이 그 정체성보다 더 중요하다는 것을 의미합니다.
첫선 - 인간 재판
우리의 first-in-human trial에서우리는 항 PD-1 면역 요법 후에 암이 매우 잘 반응 한 환자에게서 내장 microbiome을 수집하고 있습니다. 이것을 사용하여 우리는 배설물 인 microbiome transplant - "FMT"또는 단순히 "똥 이식"을 생성합니다.
우리는 암이 항 PD-1 면역 요법에 반응하지 않은 환자를 선택합니다. 종양의 생검 후, 환자는 pembrolizumab이라는 PD-1 억제제와 함께 대장 내시경 검사를 통해이 "똥 이식"을 받는다. 분변 이식에 이어 pembrolizumab의 여러 치료법이 뒤따라 환자의 반응이 평가됩니다. 응답 환자는 2 년간의 치료를 완료하기 위해 계속해서 약물을 투여받습니다.
우리가 격리 한 박테리아와 특정식이 요소와의 연관성으로 인해 본 연구와 면역 요법을받는 환자 모두에서식이 섭취량을 모니터링 할 수있었습니다.
대변 이식은 잠재적으로 치명적인 치료에 매우 효과적입니다. 클로스 트리 디움 남과 어울리지 않는 감염. 장의 dysbiosis가 다른 질병의 근원이 될 수 있다고 제안하는 연구는 다른 질병에 대한 대변 이식 연구의 호스트를 창출했다. 염증을 일으키는 창자의 일부 질병 에 비만 및 이식편 대 숙주 질환, 심지어는 자폐증 환자.
그러나 우리의 연구 외에도, 이스라엘의 시바 의료원에서의 다른 한 연구 이것은 진보 된 암을 치료하기위한이 접근법을 테스트하는 것입니다.
미생물 조작으로 진행된 흑색 종을 치료할 수 있는지 여부는 알 수 없습니다. 그러나 우리는 연구를 통해 면역 요법을받는 암 환자의 미생물에 대한 과학을 발전시키고식이 요법과 운동과 같은 암에 영향을 줄 수있는 요인을 포함하여 암과 암 면역 요법 및 장내 미생물에 대한 반응을 밝힐 수 있기를 바랍니다. 당신의 똥이이 노력에 중요 할 수 있습니다 - 그래서 우리에게 표본을 기부하는 것을 고려하십시오.
저자에 관하여
Diwakar Davar, 조교수, 피츠버그 대학
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