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# 健康科学# 疫学

腸内細菌叢が癌治療の副作用に与える影響

研究は、がん治療中の免疫関連の有害事象における腸内細菌の役割を探っている。

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腸内細菌叢:がんの副作用の腸内細菌叢:がんの副作用の割を探る。がん治療のリスク管理における腸内健康の役
目次

免疫チェックポイント阻害剤(ICI)は、攻撃的な癌に使われる治療法の一つだよ。この治療の二つの主要なターゲットはCTLA-4とPD-1/PD-L1っていうたんぱく質なんだ。これらの治療法は、癌細胞を攻撃するのを妨げる信号をブロックすることで機能するんだ。だから、多くの癌患者がこれらの治療のおかげで長生きできてるんだよ。

でも、ICIが効果的な一方で、思わぬ問題を引き起こすこともあるんだ。免疫システムが過剰に活性化されると、免疫関連の有害事象(IrAE)っていう悪影響を引き起こすことがあるんだ。これらの副作用は自己免疫疾患に似てることが多く、腸炎(大腸の炎症)、皮膚炎(皮膚の炎症)、甲状腺炎(甲状腺の炎症)など、体のいろんな器官や組織に影響を及ぼすことがあるんだ。

多くの副作用は軽度だけど、同時にICI治療を受けている患者の55%までが深刻な問題を経験することがあるんだ。これらの深刻な副作用は、患者の全体的な健康に悪影響を及ぼし、最悪の場合は死に至ることもあるよ。これは副作用そのものだけじゃなくて、治療を一時中断したり、免疫抑制剤を使わないといけなくなるから、免疫システムが弱くなっちゃうことも関係してる。だから、irAEをうまく管理することが、ICI治療の安全性と成功にとってめっちゃ重要なんだ。

ICI治療における腸内細菌叢の役割

最近の研究によると、腸内細菌叢、つまり腸に住んでる微生物のコミュニティが、こういった悪影響がどう発生するかに重要な役割を果たしてるかもしれないんだ。ある研究では、深刻なirAEを持ってる患者は、腸内細菌の多様性が低いことがわかったんだ。さらに、患者に抗生物質を使うと、腸だけじゃなくて体全体でICI治療に関連するirAEを経験するリスクが増えるかもしれないよ。

腸内細菌叢は免疫システムと密接に関わってて、いろんな自己免疫疾患や炎症疾患とも関連があるんだ。でも、どの特定の微生物がirAEに影響を与えたり、保護したりするかについてはまだ合意が得られてないんだ。これには過去の研究結果の不一致が関係してるかもしれなくて、小さなサンプルサイズや年齢、食事、薬の影響といったさまざまな要因が関係してるんじゃないかと思う。

腸内細菌とirAEを研究するための遺伝的変異の利用

メンデリアンランダム化(MR)っていう方法が、これらの関係を研究する方法を提供してくれるんだ。このアプローチでは、健康の結果に特定の特徴がどのように影響するかを理解するために遺伝的変異を道具として使うんだ。MRは、観察研究を複雑にする混乱する要因の問題を解決するのにも役立つんだ。遺伝的変異は因果関係の方向を示すはずだからね。

この研究は、腸内細菌とirAEの発生の関連を調べるためにMRを使うことを目指してるんだ。遺伝子データと微生物情報を分析することで、これらの有害事象を管理するための洞察を得るのが目標だったんだ。

研究デザインとデータソース

研究は、腸内細菌叢とirAEのための要約データを使った二サンプルのMR分析から始まったんだ。研究者たちはまず、腸内微生物に関連する遺伝的変異を選んで、それらのつながりの妥当性と強さを確認するためにいくつかの方法を使ったんだ。信頼できる結果のために、研究者は次の三つの仮定が満たされてることを確認したよ:

  1. 関連性の仮定:遺伝的変異は暴露(腸内細菌叢)に密接に関連しているべき。
  2. 独立性の仮定:遺伝的変異は結果を混乱させる他の要因に結びついてはいけない。
  3. 除外制限の仮定:変異は腸内細菌叢を通じてのみ結果(irAE)に影響を与えるべき。

腸内細菌に関連する遺伝的変異は、数千人が参加した大規模な研究から得られたんだ。irAEについては、ICI治療を受けた患者からデータが集められたよ。

遺伝的変異の選択

研究を進めるために、研究者は厳しい統計基準に基づいて腸内微生物に関連する遺伝的変異を選んだんだ。それから、さらなる分析に適した変異をスクリーニングし、信頼性のある指標になる強さを持っていることを確認したよ。最終的に、132の腸内微生物の分類群が分析に含まれたんだ。

統計分析

腸内細菌叢とirAEの間に潜在的な因果関係を調査するために、いくつかの統計的技術が使われたんだ。これらの方法には次のものが含まれるよ:

  • 逆分散加重(IVW):この方法は、選ばれた全ての変異が有効であると仮定して強力な統計結果を提供するんだ。
  • MR PRESSO:このツールは、結果を歪めるかもしれない外れ値の変異を検出して修正するのに役立つよ。
  • 機械学習(ML):このアプローチはIVWと似た推定値を提供するけど、違った仮定の下で行われるんだ。

研究では、結果が正確であることを確認するために不一致やバイアスも調べたよ。

腸内細菌叢とirAEに関する主な発見

MR分析では、高グレードと全グレードのirAEに関連するいくつかの腸内細菌群が特定されたんだ。特に、Lachnospiraceae科が高グレードのirAEのリスク増加と関連してた。Ruminiclostridium6など、他のグループもこれらの深刻な副作用と強い関連を示したんだ。

面白いことに、特定の微生物は保護的な役割を果たしているようだった。例えば、Akkermansiaなどは高グレードのirAEのリスクを減少させる可能性を示したんだ。この結果は、腸内細菌の変化がこれらの免疫関連の副作用が発生する可能性に直接影響を与えるかもしれないことを示唆してるんだ。

癌治療への影響

腸内細菌叢がirAEに与える影響を理解することで、患者の結果を改善するための戦略が考えられるんだ。腸内のバランスの崩れが悪影響を引き起こす可能性があるから、これらの微生物の管理がICI治療を受ける患者を守るのに役立つかもしれないよ。

糞便微生物移植(FMT)などの新しい治療法は、ICIの効果を高めつつirAEを減少させる可能性を示しているんだ。もし特定の腸内細菌が副作用を軽減し、癌治療の効果を高めることができるなら、これらの微生物をターゲットにすることで癌治療における新しいアプローチが生まれるかもしれないよ。

結論

この研究の結果は、癌治療における腸内細菌叢と免疫関連の有害事象の複雑な関係を明らかにしているんだ。研究では、これらの有害事象に関連するさまざまな腸内細菌群が特定されていて、免疫療法の文脈で腸の健康を理解することの重要性が強調されているよ。

今後、プロバイオティクスや食事の変更など、腸内細菌叢を変える介入を使う可能性が、患者ケアを改善するための貴重な手段を提供するかもしれないんだ。でも、この研究で見つかったつながりを確認するためには、さらなる研究が必要なんだ。

要するに、健康な腸内細菌叢を維持することが、免疫チェックポイント阻害剤の安全な使用に重要な役割を果たす可能性が高まってきてて、最終的にはこれらの治療を受ける癌患者の生活の質を向上させるかもしれないね。

オリジナルソース

タイトル: Univariable and multivariable Mendelian randomization study identified the key role of gut microbiota in immunotherapeutic toxicity

概要: BackgroundIn cancer patients receiving immune checkpoint inhibitors (ICIs), there is emerging evidence suggesting a correlation between gut microbiota and immune-related adverse events (irAEs). However, the exact roles of gut microbiota and the causal associations are yet to be clarified. MethodsTo investigate this, we first conducted a univariable bi-directional two-sample Mendelian randomization (MR) analysis. Instrumental variables (IVs) for gut microbiota were retrieved from the MiBioGen consortium (18,340 participants). GWAS summary data for irAEs were gathered from an ICIs-treated cohort with 1,751 cancer patients. Various MR analysis methods, including Inverse variance weighted (IVW), MR PRESSO, maximum likelihood (ML), weighted median, weighted mode, and cML-MA-BIC were used. Furthermore, multivariable MR (MVMR) analysis was performed to account for possible influencing instrumental variables. ResultsOur analysis identified fourteen gut bacterial taxa that were causally associated with irAEs. Notably, Lachnospiraceae was strongly associated with an increased risk of both high-grade and all-grade irAEs, even after accounting for the effect of BMI in the MVMR analysis. Akkermansia, Verrucomicrobiaceae, and Anaerostipes were found to exert protective roles in high-grade irAEs. However, Ruminiclostridium6, Coprococcus3, Collinsella, and Eubacterium (fissicatena group) were associated with a higher risk of developing high-grade irAEs. RuminococcaceaeUCG004, and DefluviitaleaceaeUCG011 were protective against all-grade irAEs, whereas Porphyromonadaceae, Roseburia, Eubacterium (brachy group), and Peptococcus were associated with an increased risk of all-grade irAEs. ConclusionOur analysis highlights a strong causal association between Lachnospiraceae and irAEs, along with some other gut microbial taxa. These findings provide potential modifiable targets for managing irAEs and warrant further investigation.

著者: Bo Zhang, B. Liu, Z. Liu, T. Jiang, X. Gu, X. Yin, Z. Cai, X. Zou, L. Dai

最終更新: 2023-09-13 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.24.23292742

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.24.23292742.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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