Микробиом и лечение рака

Microbiome

Микробиом человека представляет собой совокупность всех микробов, населяющих организм, включая кожу, половые органы, легкие, слизистые оболочки и желудочно-кишечный тракт. Наибольший интерес представляет микробиом последнего. Установлено, что более 1000 различных штаммов бактерий населяют кишечник человека. При этом абсолютное число бактерий в 10 раз больше, чем клеток в организме, и в 150 раз в микробиоме больше генов, чем в человеческом геноме.

У здорового человека микробиом играет важную роль в процессе пищеварения и функционирования кишечника, модулировании гормонов и секреции витаминов, извлечении источников энергии из пищи и, что очень важно, в поддержании баланса иммунной системы.

Как оказалось, микробиом существенно различается в разных возрастных группах, более того, по нему можно определить возраст человека с точностью +4 года (O’Toole P., Jeffery I., Science, 2015). В последнее время появились данные о его роли в развитии и даже в лечении рака. M. Zitvogel (2015) показала, что назначение антибиотиков перед введением иммунотерапевтических препаратов последнего поколения (анти-PD1 и анти-CTLA4), исключает или значительно снижает их эффективность. Это в последующем было подтверждено при анализе клинического материала.

На пленарной сессии конгресса Американской ассоциации по изучению рака (AACR) в апреле 2021 года были представлены результаты предклинического исследования, которое показало, что пероральное введение антибиотика ванкомицина способно повышать эффективность лучевой терапии (Facciabene A., 2021). Мышам перевивали клетки меланомы (в несколько мест) и на 9-12 сутки облучали 1 очаг. При этом у мышей, которые одновременно получали ванкомицин, противоопухолевый эффект был выше и, в ряде, случаев сопровождался абскопальным эффектом (т.е. регрессом опухолевых очагов за пределами зоны облучения). Если у мышей блокировали активность CD8+ Т-клеток с помощью анти-CD8 антитела, то подобного эффекта не наблюдалось. Таким образом авторы делают вывод о сугубо иммунологической основе комбинированного эффекта лучевой терапии и ванкомицина. Учитывая то, что ванкомицин плохо всасывается из желудочно-кишечного тракта, мишенью являются преимущественно микробиом кишечника. Ванкомицин имеет очень узкий спектр активности. Его назначение сопровождается прежде всего элиминацией штаммов клостридий, которые в том числе продуцируют бутираты, оказывающие иммуносупрессивное действие (активизируют Treg клетки). Авторы предполагают, что элиминация клостридий в кишечнике сопровождается снижением в крови и опухоли уровня бутиратов, что запускает иммунный ответ, обусловленный разрушением опухолевых клеток лучевой терапией.

Таким образом, микробиом, на который мы ранее не обращали существенного внимания, потенциально может быть перспективной мишенью противоопухолевой терапии. Если же полученные данные подтвердятся в клинических исследованиях, открывается реальная перспектива повышения эффективности лучевой терапии и даже достижения с ее помощью системного противоопухолевого эффекта.

Facciabene A. The impact of gut microbiota on radiotherapy-induced antitumor immune response. AACR Virtual Special Conference: Radiation Science and Medicine, 2021

Владимир Михайлович Моисеенко проф., Петербургский онкоцентр