细菌可能有助于抗癌免疫反应

过去十年左右的免疫疗法显著提高了某些癌症的治愈率，尤其是恶性黑色素瘤;但在黑色素瘤中，它们仍然只对大约40%的病例有效。魏茨曼分子细胞生物系的Yardena Samuels教授研究分子“标志”——细胞表面的蛋白质片段或肽——它们将癌细胞标记为外来细胞，因此可能作为免疫治疗的潜在附加靶点。在这项新研究中，她和同事们将对新的癌症标志的研究扩展到那些已知在肿瘤上定居的细菌。

Samuels和她的团队，由Shelly Kalaora博士和Adi Nagler博士(共同第一作者)领导，使用部门同事Ravid Straussman博士开发的方法，分析了来自9名患者的17例转移性黑色素瘤肿瘤的组织样本。Ravid Straussman博士是第一个揭示癌细胞中细菌“客人”性质的人之一。他们获得了这些肿瘤的细菌基因组图谱，然后应用一种被称为hla -肽组学的方法来鉴定可以被免疫系统识别的肿瘤肽。

这项研究是与德克萨斯州休斯顿市德克萨斯大学MD安德森癌症中心的詹妮弗·a·沃戈博士合作进行的;加州拉霍亚市Sanford Burnham Prebys医学发现研究所的Scott N. Peterson教授;美国国家癌症研究所Eytan Ruppin教授;以色列理工学院的Arie Admon教授和其他科学家。

HLA肽组学分析揭示了黑色素瘤细胞表面上来自41种不同细菌的近300种肽。关键的新发现是，这些肽是通过HLA蛋白复合物在癌细胞表面显示出来的——HLA蛋白复合物存在于我们身体所有细胞的膜上，在调节免疫反应中发挥作用。HLA的工作之一是通过向免疫系统“呈递”外来肽，从而对任何外来物质发出警报，使免疫T细胞能够“看到”它们。“使用HLA肽组学，我们能够以公正的方式揭示肿瘤中HLA呈现的肽，”Kalaora说。“这种方法过去已经使我们能够识别肿瘤抗原，并在临床试验中显示出有希望的结果。”

目前还不清楚为什么癌细胞会表现出这种看似自杀的行为:将细菌肽呈递给免疫系统，免疫系统可以通过破坏这些细胞来做出反应。但不管原因是什么，恶性细胞确实以这种方式展示了这些肽，这一事实揭示了免疫系统和肿瘤之间一种全新的相互作用。

这一发现为肠道微生物群如何影响免疫治疗提供了一种潜在的解释。研究小组发现的一些细菌是已知的肠道微生物。细菌肽在肿瘤细胞表面的呈现可能在免疫反应中发挥作用，未来的研究可能会确定哪些细菌肽增强了免疫反应，使医生能够预测免疫治疗的成功并相应地定制个性化治疗。

此外，肿瘤细胞上的细菌肽对免疫系统可见的事实可以用于增强免疫治疗。“来自同一患者的不同转移瘤或来自不同患者的肿瘤共享许多这些肽，这表明它们具有治疗潜力和产生免疫激活的强大能力，”纳格勒说。

在一系列持续的实验中，Samuels和他的同事在实验室培养皿中培养来自黑色素瘤患者的T细胞和来自同一患者肿瘤细胞的细菌肽。结果:T细胞被细菌肽特异性激活。

“我们的研究结果表明，呈现在肿瘤细胞上的细菌肽可以作为免疫治疗的潜在靶点。”Samuels说。“它们可能被用来帮助免疫T细胞更精确地识别肿瘤，这样这些细胞就可以更好地攻击癌症。”这种方法将来可以与现有的免疫治疗药物联合使用。”