研究揭示了某些肠道细菌是如何影响放疗的
路德维希芝加哥大学联合主任Ralph Weichselbaum和德克萨斯大学西南医学中心的Fu杨欣领导的一项研究表明，肠道中的细菌如何降低放射治疗的效果，大约一半的癌症患者接受了放射治疗。他们的研究结果发表在最新一期的实验医学杂志．
“我们的研究确定了两种肠道细菌家族放射治疗并描述了它们产生一种代谢物的机制——一种叫做丁酸盐-破坏了治疗，”Weichselbaum说。
各种各样的共生细菌居住在人体，特别是肠道，在那里它们参与重要的生理过程，从消化到调节免疫系统。许多研究表明，肠道微生物对癌症治疗也有深远的影响，尤其是免疫疗法。
因为电离辐射是已知的激活抗肿瘤Weichselbaum实验室的博士后研究员杨凯廷(Kaiting Yang)研究了抗生素如何影响肿瘤放疗的结果。
这些研究表明，万古霉素是一种抗生素革兰氏阳性细菌两大类细菌中的一种，能增强小鼠对肿瘤照射的反应。庆大霉素针对的是革兰氏阴性细菌，没有这种效果。原来，万古霉素对两个革兰氏阳性肠道细菌家族的杀灭-Lachnospiraceae而且Ruminococcaceae-与改善的反应密切相关。进一步的分析揭示了丁酸盐水平的下降，丁酸盐是这些细菌产生的代谢物。
当Lachnospiraceae将其引入完全没有细菌的小鼠体内，辐射对肿瘤的影响显著减弱，这种抑制反应对应于丁酸盐水平的系统性增加。直接向肿瘤注射丁酸盐对放射治疗也有类似的抑制作用。
由于丁酸盐不能直接保护肿瘤免受辐射，研究人员将注意力转向免疫反应放射治疗诱发的。他们的实验表明丁酸盐会干扰细胞毒性(或杀手)T细胞的激活，免疫细胞它以癌细胞为目标，并在放射治疗后攻击肿瘤。
Weichselbaum和Fu先前的研究表明，辐射激活a信号通路在另一种免疫细胞——树突状细胞中，树突状细胞可以激发杀伤T细胞攻击肿瘤。这种生化途径由一种名为STING的蛋白质控制，可以增加树突状细胞产生被称为1型干扰素(IFN-I)的免疫刺激因子，从而增强它们对杀伤T细胞的激活。
Weichselbaum, Fu, Yang及其同事在目前的研究中表明，丁酸盐抑制了将STING激活与IFN-I的产生联系起来的生化信号级联的一个步骤。将IFN-I添加到同时注射丁酸盐的肿瘤中，可以恢复小鼠的放射治疗效果。
他们的发现证实并补充了其他研究人员发表在《科学》杂志上的一项研究临床研究杂志2019年12月，该研究还表明丁酸盐会阻碍树突对杀伤T细胞的激活细胞肿瘤照射后。
目前的研究也有一些直接的临床意义。研究人员发现，其他有益细菌(Akkermansia而且乳酸菌)在万古霉素治疗后小鼠肠道和肿瘤内的增加。这表明丁酸耗尽可能不是观察到的放射治疗反应改善背后的唯一机制:抗生素治疗也可能以其他方式影响微生物组，以支持放射治疗引起的免疫反应。
Weichselbaum说:“我们的发现为开发改善患者对放疗反应的新策略提供了线索。”“这包括针对特定类型肠道的特定靶向细菌一旦我们更好地了解这些微生物与免疫系统和癌症疗法相互作用的各种方式，就会产生丁酸盐。”
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