肿瘤免疫是新视角,经典的化疗、放疗都与其建立过关联,新的热点肠道微生物也和肿瘤免疫建立过关联,那么肠道微生物、放疗(化疗)、肿瘤免疫三者之间关系如何呢?化疗的有人做过了,此次整理分享的文章做的是放疗,具体内容如下:
首先,造个放疗RT的模型,可见,随RT能量升高,肿瘤生长受限
用抗生素组合Abx“搞掉”肠道内细菌后,放疗RT效果受限,暗示放疗RT起效依赖肠道细菌
换个肿瘤模型,仍然发现抗生素组合Abx“搞掉”肠道细菌后,放疗RT效果受限
换个抗生素组合再做一遍
把肿瘤切个片看一下:Abx搞掉肠道细菌后,放疗RT抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡的作用受限
检视肠道微生物后发现,Abx让细菌减少、真菌增加(左侧细菌、真菌示意图来源于网络)
搞掉细菌,放疗RT效果受限、真菌变多,那搞掉真菌看一下:AF搞掉真菌后放疗RT效果增强
可以看到AF显著降低了真菌,对细菌影响小
刚才用AF,换个药用5-FC,仍然观察到搞掉真菌利好放疗RT
再换个肿瘤做一下,还是观察到搞掉真菌利好放疗RT
看下肿瘤切片:搞掉真菌并不影响RT对肿瘤细胞增殖的抑制作用,但增强了RT诱导肿瘤细胞凋亡的作用
用流式看肿瘤微环境TME
首先,放疗RT使CD45+的免疫细胞减少;Abx对免疫细胞无显著影响,但AF有影响
放疗时,用Abx搞掉细菌会让巨噬细胞占比增加
放疗时,AF搞掉真菌会降低CD4T、增加CD8T占比
放疗时,Abx抑制CD8T激活、促进CD4T激活;AF不影响CD8T激活、促进CD4T激活
放疗时,Abx抑制巨噬细胞激活,AF不影响–综合看,Abx搞掉细菌不利于免疫激活,AF搞掉真菌利于免疫激活
放疗时,AF敲掉真菌可降低T细胞疲劳
放疗时,AF搞掉真菌可减少起免疫抑制作用的M2巨噬细胞–综合来看,AF搞掉真菌利于解除放疗时的免疫抑制
放疗时,AF搞掉真菌利好CD8T的效应
肿瘤微环境的数据暗示AF搞真菌对于放疗的利好来源于激活免疫、解除抑制,反向验证一下:CD8抗体搞CD8T、CCL2抗体搞巨噬细胞,放疗时AF敲真菌的利好受限,暗示AF搞真菌对于放疗的利好依赖CD8T、巨噬细胞
TME看完了,开始细细的看微生物:AF增加细菌的多样性,Abx同时降低细菌和真菌的多样性
微生物的鉴别靠的是测序,测序数据是最炫酷的,统计一下不同处理后各种微生物的比例
炫酷还需回归简单,Abx使两种真菌显著增加–Abx搞掉细菌,放疗效果受限,还观察到真菌变多;AF搞掉真菌利好放疗,暗示是真菌限制放疗效果,这里正好挖出来变多的真菌,用真菌验证呗
给予测序挖掘出来变多的真菌果然会限制放疗效果
给予真菌后,放疗时,CD8T疲劳增加、肿瘤细胞增殖变强、肿瘤细胞凋亡减少
用抗真菌药AF可以rescue
前面的数据都暗示真菌影响放疗的效果,作者构建了一个无真菌只有细菌的小鼠(germfree小鼠接种特定细菌组合ASF),可见细菌是可以增强放疗效果的(支撑文档里还有germfree小鼠接种真菌的数据,略)
真菌的影响是如何发挥的呢?免疫细胞依靠Dectin-1感应真菌,可以看到病人肿瘤切片高表达Dectin-1
TCGA数据库看到三阴乳腺癌TNBC高表达Dectin-1
CD11b/c免疫细胞上Dectin-1水平和病人存活负相关
敲掉Dectin-1后再用AF搞掉真菌不再产生额外利好;放疗时敲Dectin-1和搞掉真菌疗效上无差异
最后来个总图:肠道细菌通过利好肿瘤免疫增强放疗效果,肠道真菌通过抑制肿瘤免疫减弱放疗效果
放疗是经典,肿瘤免疫和肠道微生物是热点,经典和热点融合出好故事。另外:真菌如何通过Dectin-1影响肿瘤免疫这一段没有数据;用的是小鼠模型,临床上是不是也可以收集点病人粪便之类观察一下……
参考文献:
StephenL.Shiao,KathleenM.Kershaw,JoseJ.Limon,etal.Commensalbacteriaandfungidifferentiallyregulatetumorresponsestoradiationtherapy[J]CancerCell,13September,.
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