Bepaalde darmbacteriën kunnen de effectiviteit van immunotherapie met anti-PD medicijnen verhogen bij de behandeling van melanomen

16 januari 2018: Bron: Science 05 Jan 2018: Vol. 359, Issue 6371, pp. 104-108

Dat de darmflora een grote rol speelt in ons immuunsysteem is al veel langer bekend. Nu blijkt uit een nieuwe studie, gepubliceerd in Science, dat het zogeheten commensale microbioom, bepaalde darmbacteriën de werkzaamheid van anti-PD-1 medicijnen bij patiënten met uitgezaaide huidkanker - melanoom kan bevorderen. Het nemen van extra probiotica naast vormen van immuuntherapie ljikt dus zinvol aldus de onderzoekers.

darmflora(2)

Uit een persbericht van de studie:

PD-1-remmers zoals Opdivo (nivolumab) en Keytruda (pembrolizumab) werken door het blokkeren van een moleculaire route (pathway) die voorkomt dat het immuunsysteem tumorcellen vernietigt. Ondanks hun bewezen therapeutische efectiviteit, ziet slechts ongeveer 35 procent van de melanoompatiënten die immunotherapie krijgen een statistisch significant voordeel. Onderzoekers van de Universiteit van Chicago hebben nu aangetoond dat dit te maken kan hebben met micro-organismen die van nature in de darmen voorkomen.

Hun bevindingen lieten zien dat specifieke stammen van commensale bacteriën de respons op immuuntherapie kunnen verbeteren bij vergevorderde melanoompatiënten. De sterke link tussen specifieke darmbacteriën en de klinische respons op anti-PD-1-immunotherapie duidt op "een oorzakelijk verband", zegt onderzoeksdirecteur Thomas Gajewski, MD, PhD, in een persbericht.

In het bijzonder hadden patiënten die reageerden op anti-PD-1-behandeling veel meer van deze bacteriën Bifidobacterium longum, Collinsella aerofaciens en Enterococcus faecium in de darm vergeleken met diegenen die niet op de behandeling reageerden, volgens de studiegegevens. Deze bacteriën lijken de immuunrespons van het lichaam op een tumor te verbeteren door de infiltratie van T-cellen - een soort immuuncel - in de tumor te verhogen en door het vermogen van T-cellen om kankercellen te doden te vergroten.

"Specifieke bacteriën dragen duidelijk bij aan een verbeterde anti-tumor immuniteit bij patiënten," aldus Gajewski.

Twee andere onderzoeksteams hebben vergelijkbare resultaten gevonden, maar verschillende bacteriën geïdentificeerd. Een groep van de Gustave Roussy Cancer Campus in Villejuif, Frankrijk, suggereerde dat Akkermansia muciniphila bijdroeg aan het antitumoreffect van het microbioom. Een ander team van MD Anderson Cancer Center in Houston, Texas, concentreerde zich op Faecalibacterium en Clostridiales.

"Onze resultaten suggereren sterk dat de microbiota een belangrijke factor is, een poortwachter voor de immuunrespons tegen een tumor," zegt Gajewski. "Zonder microbiële ondersteuning komt de immuunrespons gewoon nooit goed."

"Onze resultaten hebben ons in twee richtingen geduwd", voegt hij eraan toe. "We moeten gaan experimenteren met probiotica als een manier om immunotherapie te verbeteren. We hopen in 2018 een klinisch onderzoek met Bifidobacteria te lanceren."

Ze hopen ook de lijst van zowel nuttige als potentieel schadelijke darmbacteriën bij kankerpatiënten uit te breiden en de mechanismen te identificeren waarmee bacteriën de reactie van het immuunsysteem op de bestrijding van kanker beïnvloeden.

Conclusie:

"Onze huidige resultaten," concluderen de auteurs, "openen de weg voor het integreren van commensale microbiële samenstelling samen met tumorgengenomen en kiemlijngenetica in een multi-parameter model voor het maximaliseren van het vermogen om te voorspellen welke patiënten waarschijnlijk zullen reageren op immuuntherapieën zoals anti- PD-1."

Het volledige studierapport: “The commensal microbiome is associated with anti-PD-1 efficacy in metastatic melanoma patients,” is tegen betaling in te zien.

Het originele persbericht waarvan bovenstaande is afgeleid is te elzen op de website van Eurekaalert: Specific microbes in digestive tract can boost success for cancer immunotherapy

Hier het abstract van de studie.

Specific bacterial strains in the gut may contribute to the effectiveness of immunotherapy in advanced melanoma

The commensal microbiome is associated with anti–PD-1 efficacy in metastatic melanoma patients

Vyara Matson¹,*,
Jessica Fessler¹,*,
Riyue Bao²,³,*,
Tara Chongsuwat⁴,
Yuanyuan Zha⁴,
Maria-Luisa Alegre⁴,
Jason J. Luke⁴,
Thomas F. Gajewski¹,⁴,†

See all authors and affiliations

Science 05 Jan 2018:
Vol. 359, Issue 6371, pp. 104-108
DOI: 10.1126/science.aao3290

Good bacteria help fight cancer

Resident gut bacteria can affect patient responses to cancer immunotherapy (see the Perspective by Jobin). Routy et al. show that antibiotic consumption is associated with poor response to immunotherapeutic PD-1 blockade. They profiled samples from patients with lung and kidney cancers and found that nonresponding patients had low levels of the bacterium Akkermansia muciniphila. Oral supplementation of the bacteria to antibiotic-treated mice restored the response to immunotherapy. Matson et al. and Gopalakrishnan et al. studied melanoma patients receiving PD-1 blockade and found a greater abundance of “good” bacteria in the guts of responding patients. Nonresponders had an imbalance in gut flora composition, which correlated with impaired immune cell activity. Thus, maintaining healthy gut flora could help patients combat cancer.

Science, this issue p. 91, p. 104, p. 97; see also p. 32

Abstract

Anti–PD-1–based immunotherapy has had a major impact on cancer treatment but has only benefited a subset of patients. Among the variables that could contribute to interpatient heterogeneity is differential composition of the patients’ microbiome, which has been shown to affect antitumor immunity and immunotherapy efficacy in preclinical mouse models. We analyzed baseline stool samples from metastatic melanoma patients before immunotherapy treatment, through an integration of 16S ribosomal RNA gene sequencing, metagenomic shotgun sequencing, and quantitative polymerase chain reaction for selected bacteria. A significant association was observed between commensal microbial composition and clinical response. Bacterial species more abundant in responders included Bifidobacterium longum, Collinsella aerofaciens, and Enterococcus faecium. Reconstitution of germ-free mice with fecal material from responding patients could lead to improved tumor control, augmented T cell responses, and greater efficacy of anti–PD-L1 therapy. Our results suggest that the commensal microbiome may have a mechanistic impact on antitumor immunity in human cancer patients.

http://www.sciencemag.org/about/science-licenses-journal-article-reuse

This is an article distributed under the terms of the Science Journals Default License.

View Full Text

darmkanker, efectiviteit immuuntherapie, darmflora, darmbacterien, anti-PD medicijnen, checkpoint remmers, overall overleving, melanomen, ziektevrije tijd, progressievrije tijd