Dans un article récent publié dans Transduction du signal et thérapie ciblée, les chercheurs présentent les connaissances scientifiques recueillies jusqu’à présent sur le concept de microbiote intratumoral.
Les chercheurs ont examiné rétrospectivement tous les jalons historiques dans le domaine de la thérapie anticancéreuse basée sur les microbes. En outre, ils ont résumé les caractéristiques des microbes intratumoraux dans diverses tumeurs et leurs effets sur le développement du cancer et l’immunité antitumorale.
Ils ont également discuté des applications prospectives du microbiote intratumoral dans le pronostic et le traitement du cancer.
Microbiote intratumoral dans le cancer : origine, caractéristiques et fonction
Avant le XIXe siècle, les tissus tumoraux étaient considérés comme stériles. En 1885, Doyen, microbiologiste, découvre des micro-organismes dans les tumeurs, donnant naissance au concept de microbiote intratumoral.
Au fil du temps, les chercheurs ont identifié diverses voies d’invasion des microbes dans les tumeurs, parmi lesquelles quatre principales sont la destruction de la muqueuse, la migration des tissus adjacents et l’invasion hématogène. Une fois qu’ils envahissent le microenvironnement tumoral (TME), ces microbes affectent le comportement biologique des tumeurs.
Le microbiote intratumoral est très diversifié ; par conséquent, ils varient considérablement selon les différents types, sous-types et stades de cancer.
Par exemple, Modestobactérie et Blastomyces sont plus abondants dans les tumeurs du poumon que dans les tissus adjacents, tandis que Propionibactérie et Les entérobactéries sont inférieur. De plus, le microbiote du carcinome épidermoïde du poumon est beaucoup plus diversifié que celui de l’adénocarcinome du poumon.
Les origines potentielles du microbiote intratumoral. une invasion de la barrière muqueuse. Les micro-organismes peuvent envahir la tumeur à travers la muqueuse endommagée. b Invasion des tissus adjacents. la communauté du microbiome entre la tumeur et les tissus normaux adjacents partage de nombreuses similitudes. c Invasion hématogène. les micro-organismes de la cavité buccale, de l’intestin et d’autres emplacements potentiels peuvent être transportés vers les emplacements tumoraux et coloniser la tumeur par les vaisseaux sanguins détruits. d Attraction du microenvironnement spécifique à la tumeur. Les environnements immunosuppresseurs, hypoxiques et enrichis en nutriments métaboliques dans les tumeurs peuvent améliorer la colonisation microbienne. Créé avec BioRender.com
Des recherches antérieures ont également révélé la diversité du microbiote dans les cancers du foie, colorectal, gastrique, du sein, du pancréas, de la bouche, de la tête et du cou, du nasopharynx et de certains cancers de la reproduction. Cependant, les données sur les relations entre le microbiote intratumoral et d’autres types de cancer restent rares, ce qui justifie des recherches plus approfondies.
Des études mécanistiques ont démontré que les microbes résidant dans les tumeurs adoptent six mécanismes majeurs pour influencer l’initiation et la progression du cancer. Il s’agit de l’instabilité et de la mutation du génome, des modifications épigénétiques, de l’inflammation prolongée, de l’évitement de l’évasion immunitaire, de la perturbation du métabolisme et de l’activation des métastases et de l’invasion.
Le virus T-lymphotrope humain de type 1 (HTLV-1) inhibe la voie de réparation de l’ADN via la protéine Tax HTLV-1, entraînant une instabilité du génome. De même, les facteurs de virulence bactérienne (VirF) induisent directement le cancer. Les tissus cancéreux du sein abritent une enzyme cancérigène, la β-glucuronidase.
Les modifications épigénétiques telles que la méthylation aberrante de l’ADN sont la principale voie d’apparition de Helicobacter pylori infection pour induire un adénocarcinome gastrique. De nombreuses études ont montré comment les virus et bactéries intratumoraux régulent directement ou indirectement les modifications épigénétiques de l’hôte ; cependant, les études devraient explorer leurs mécanismes sous-jacents.
L’inflammation transforme également un microenvironnement immunosuppresseur pour favoriser la progression tumorale. De plus, les cellules inflammatoires situées sur les sites d’infection microbienne produisent des espèces réactives de l’oxygène (ROS) pour induire des dommages à l’ADN, contribuant ainsi au développement du cancer.
Le rôle du microbiote intratumoral dans le développement du cancer. Les effets potentiels du microbiome sur le cancer restent insaisissables. Six mécanismes majeurs ont été proposés pour expliquer comment le microbiote intratumoral influence l’initiation et la progression du cancer, notamment l’instabilité et la mutation du génome, la modification épigénétique, l’inflammation chronique, l’évasion immunitaire, la régulation métabolique, l’activation de l’invasion et les métastases. TAM, macrophage associé à la tumeur ; HK2, hexokinase 2; TCA, acide tricarboxylique. Créé avec BioRender.com
Le microbiote intratumoral échappe également aux réponses immunitaires ; par exemple, le VPH inhibe l’activation des cellules cytotoxiques T et des cellules tueuses naturelles (NK) pour favoriser la malignité des cellules cancéreuses du col de l’utérus chez l’homme.
De même, ils facilitent les métastases, comme le montre un modèle murin de cancer colorectal (CCR), où la tumeur réside Escherichia coli perturbé la barrière vasculaire dans l’intestin pour favoriser le recrutement de cellules métastatiques et la propagation ultérieure des bactéries vers le foie.
Cependant, à ce jour, une compréhension approfondie des effets potentiels de toutes ces voies sur le cancer reste difficile à atteindre.
Applications potentielles du microbiote intratumoral dans le traitement du cancer
En ce qui concerne la capacité du microbiote intratumoral à prédire la survie au cancer et l’efficacité thérapeutique, la recherche suggère que certaines espèces sont positivement corrélées à la survie au cancer, par exemple, Espèce de Fusobactérie dans les carcinomes épidermoïdes oraux et anaux. Ainsi, cibler cette bactérie avec des antibiotiques pourrait potentiellement améliorer l’effet curatif chez ces patients.
Bien que des études aient établi un lien élevé F. nucléatum abondance au mauvais pronostic du CCR, Alexander et al. trouvé ceci Granulicatelle et Gémelle espèce, il améliore la survie sans maladie (DFS) chez les patients après résection du CCR.
Les chercheurs ont également identifié d’autres microbiotes en association avec le pronostic de différents cancers. Par exemple, une abondance de Actinomycétales et Pseudomonadales les ordonnances prédisaient une DFS inférieure dans les tumeurs du cancer du poumon non à petites cellules (NSCLC).
Même les interventions basées sur le microbiote intratumoral, notamment l’immunothérapie, ont montré un grand potentiel dans le traitement anticancéreux.
Les chercheurs ont mis en évidence l’utilisation de quatre antibiotiques pour prévenir et traiter H. pylori-dérivés du cancer gastrique et médicaments antiviraux contre le virus de l’hépatite C. Curieusement, les vaccins contre l’herpès papillomavirus et le virus de l’hépatite B peuvent conférer une protection contre de nombreux cancers, notamment celui du col de l’utérus chez la femme, de la tête et du cou et du foie.
De plus, les bactéries modifiées, par exemple E. coli Nissle 1917 et les bactériophages, par exemple, FusobactérieIl a été démontré que les phages ciblés ciblent les microbes nocifs présents dans les tumeurs.
Les virus oncolytiques ont également des effets thérapeutiques favorables contre divers types de cancer, comme observé dans les deux cas. in vivo et in vitro études. Cependant, compte tenu de leur capacité de reproduction, ils posent des problèmes de sécurité en milieu clinique.
Conclusion
L’étude compile des informations et des données qui pourraient compléter les recherches futures sur les traitements contre le cancer ciblés sur le microbiote intratumoral, suggérant le potentiel d’amélioration des options de traitement du cancer. Compte tenu de leurs capacités prédictives et pronostiques, les microbes intratumoraux peuvent également contribuer à faire progresser l’objectif de l’oncologie de précision.
À l’avenir, les chercheurs devraient également viser à développer des protocoles standardisés pour étudier les microbes intratumoraux afin de répondre aux résultats incohérents des études précédentes.
Des études prospectives plus longitudinales avec des échantillons de grande taille sont nécessaires pour explorer les effets des microbes intratumoraux sur le cancer et les cellules immunitaires et comprendre le potentiel de traitement des tumeurs en modifiant le microbiote.
De telles preuves précliniques critiques dérivées et d’autres approches interdisciplinaires pourraient aider à mieux comprendre la relation quantitative entre les microbes intratumoraux et leur impact sur les facteurs cliniques associés à différents cancers.
De plus, l’exploration de ces signatures microbiennes et de ces thérapies combinées pourrait conduire à de nouvelles cibles d’intervention clinique contre le cancer.
