肿瘤

缺少这种关键的免疫细胞可影响肠道微生物,甚至导致结肠直肠癌的发生

作者:转化医学网 来源:转化医学网 日期:2021-09-07
导读

         结肠直肠癌,其发病率和病死率仅次于胃癌、食管癌和原发性肝癌。最近,刊登在《Cell》上的研究表明,一种关键的免疫细胞——ILC3s有助于调节免疫系统和肠道微生物之间的关系,以预防结肠直肠癌。

        先天淋巴细胞(ILC),也被称作固有免疫细胞,是一类不同于T细胞和B细胞的淋巴细胞亚群,位于肠道粘膜表面中,增强免疫反应,维持粘膜完整性和促进淋巴器官形成。有研究表明,ILC3s可浸润肿瘤,并通过细胞因子的产生从而影响癌症的发生与发展。

        根据威尔康奈尔医学院和纽约长老会医院研究人员领导的一项最新研究,一种称为先天性淋巴细胞(ILC3s)的免疫细胞亚群可以保护人体免受结肠直肠癌的侵袭,部分原因是它有助于帮助维持免疫系统和肠道微生物之间的健康对话。这一发现为治疗这类癌症的新策略打开了大门。

        研究人员在《Cell》杂志上发布了他们的研究结果,发表了一篇题为“Dysregulation of ILC3s unleashes progression and immunotherapy resistance in colon cancer”的文章。结果表明,结肠直肠癌患者的ILC3s倾向于显著减少并发生功能改变。此外,他们还证明,通过实验破坏小鼠体内ILC3s的功能会导致侵袭性结肠直肠癌,并大大地降低癌症免疫治疗的有效性。因此,ILC3s的失调会促进该癌症的进展和免疫疗法的抗性。

        结肠直肠癌是美国第四大常见癌症,每年约有150000例新发病例,约50000例死亡。虽然通过结肠镜筛查早期发现这些癌症或癌前息肉是非常有效的,但由于治疗选择有限,晚期结肠肿瘤的治疗仍然是一个主要的挑战。肿瘤学家特别关注这些肿瘤对免疫疗法的相对抵抗性,免疫疗法通过增强免疫系统攻击恶性细胞的能力,而对其它一些癌症有效。

        胃肠病学及肝病部医学微生物学和免疫学副教授、威尔康奈尔医学院吉尔·罗伯茨炎症性肠病研究所成员、资深作者Gregory Sonnenberg博士说:“这些发现为结肠直肠癌的临床治疗提供了新的可能性,也有助于解释为什么这类癌症通常对免疫疗法无效。”

        影响免疫治疗耐药性的一个因素可能是肠道微生物组、肠道内的细菌和其他微生物种群,它们通常有助于消化、支持各种代谢功能并在调节免疫系统中发挥作用。结肠直肠癌与慢性肠道炎症和正常微生物群的严重破坏有关。此外,最近的研究表明,患者的微生物组在控制癌症免疫治疗结果方面起着关键作用,并可能解释为什么一些患者的癌症对治疗有或没有良好的反应。

        在这项新的研究中,Sonnenberg博士及其同事,包括Sonnenberg博士实验室的研究助理、资深作者Jeremy Goc博士,共同研究了ILC3s的作用。ILC3s存在于肠道中,被认为有助于调节免疫系统和肠道微生物之间的关系。

        ILC3s通常在维持下肠道微生物组和免疫环境之间的健康对话中发挥关键作用。在与Bartlett家族胃肠肿瘤教授、血液学和医学肿瘤学分部胃肠肿瘤项目主任、威尔康奈尔医学院Sandra和Edward Meyer癌症中心成员Manish Shah博士的密切合作下,研究小组分析了人类和小鼠的结肠直肠癌和癌前息肉。他们发现,与健康组织相比,癌组织中的ILC3s相对减少,其功能进一步发生根本性改变。

        实体肿瘤肿瘤服务中心主任、纽约长老会和威尔康奈尔医学中心高级消化护理中心的联席主任、研究的合著者Shah博士说:“这是一个令人兴奋的发现,对我们理解控制胃肠道恶性肿瘤发病机制、进展和治疗反应的途径具有广泛的意义。”

        在肠道中正常ILC3活性的丧失中,作者进一步观察到ILC3s调节一种称为T细胞的特异性免疫细胞亚群的能力被严重破坏。ILC3s和T细胞之间对话的中断进一步导致肠道炎症的增加,从而改变肠道微生物组。这些肠道微生物的变化反过来会导致T细胞水平的下降,而T细胞在对抗肿瘤方面表现良好。

        研究人员表明,这些共同的结果对肿瘤的发展有重大影响。在患结肠直肠癌的小鼠中,阻断ILC3信号导致异常侵袭性和更具侵袭性的肿瘤生长,且预后较差。当结肠肿瘤植入ILC3信号被阻断的小鼠体内时,肿瘤对一种称为抗PD-1检查点阻断的癌症免疫疗法相对无反应,而同样类型的肿瘤植入ILC3信号正常的小鼠体内后,对该疗法反应良好。

        最后,在炎症性肠病(IBD)患者的活检结肠组织中,研究人员发现ILC3相关异常与结肠直肠癌患者相似。将IBD患者体内的微生物移植到小鼠体内,使小鼠对治疗产生了抗药性;而将健康人体捐赠者内的微生物移植到小鼠体内,对抗PD-1检查点阻断反应良好。

        总的来说,以上研究定义了ILC3s在癌症中的保护作用。Goc博士说:“更好地了解微生物组对癌症发展和治疗反应性的贡献可以彻底改变患者管理策略。这项研究阐明了一种由微生物组失调驱动的抗药性机制,这种机制到目前为止尚未得到重视。例如,它表明,有一天我们可以对肠道微生物群进行取样,以预测肿瘤进展和对免疫治疗的反应性,甚至使用健康的微生物群来提高治疗反应性。”

        研究人员目前正在努力确定在这方面最有益的肠道细菌种类。

        参考资料:

        https://medicalxpress.com/news/2021-08-key-immune-cells-healthy-gut.html

        注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊

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