4BIO summit – London – 4-5 dicembre 2017

 

Cancro colorettale: valutazione funzionale della risposta immunitaria specifica e confronto del microbiota orale e intestinale in pazienti dopo trattamento con probiotici / prebiotici

Edda RUSSO, Giovanni BACCI, Elena NICCOLAI, Antonio TADDEI, Federica RICCI, Maria Novella RINGRESSI, Carolina CHIELLINI, Giovanna Danza, Camilla FAGORZI, Paolo BECHI, Alessio MENGONI, Renato FANI, Amedeo AMEDEI.


Background: il cancro del colon-retto (CRC) è la seconda causa di decessi correlati al cancro in Italia. L’eziologia CRC è stata collegata alla mutazione genetica, alla dieta, allo stile di vita, all’infiammazione e, recentemente, al microbiota intestinale. Tuttavia, il microbiota associato al CRC non è ancora in gran parte scoperto, soprattutto dopo la rimozione del cancro e la somministrazione di probiotici / prebiotici.

Obiettivo: identificare l’interazione del microbiota con la risposta immunitaria e l’impatto di probiotici / prebiotici nei pazienti con CRC.

Metodi: Le tracce batteriche in saliva, feci e biopsie del colon di 30 soggetti di controllo e 30 pazienti con CRC sono state rilevate utilizzando le next-generation sequencing (NGS). Il DNA è stato estratto da ciascun campione e utilizzato per Illumina NGS ed è stata eseguita l’analisi a livello di specie. I linfociti infiltranti il ​​tumore (TIL) sono stati isolati dai pazienti con CRC e successivamente clonati e caratterizzati.

Risultati: NGS e analisi bioinformatica hanno mostrato differenze significative nella composizione della popolazione batterica tra gruppi di controllo e con cancro. In dettaglio: a) i pazienti con controllo e CRC avevano diverse composizioni di microbiota intestinale, b) rappresentanti del genere Fusobacterium sp. sembrano presentare un’associazione con il gruppo CRC, c) l’analisi immunologica ha rivelato che nei pazienti con CRC aumenta il numero di cellule T intratumali con profilo regolatorio (Treg) o anergico, d) la somministrazione di probiotici / prebiotici sembra cambiare il microbiota composizione e il profilo immunitario.

Conclusione: La composizione microbica dell’intestino differisce tra i soggetti di controllo e i pazienti con CRC, che hanno anche mostrato una risposta immunitaria intratumorale con profilo regolatorio. Questi dati suggeriscono che una reciproca interazione tra il microbiota intestinale e il sistema immunitario ospite può essere correlata allo sviluppo di CRC e che la somministrazione di probiotici / prebiotici può supportare in modo sicuro l’attuale trattamento.

Sostegno finanziario: Questo studio è stato sostenuto in parte dalla sovvenzione del contributo regionale del Programma Attuativo Regionale (Toscana) cofinanziato dal FAS (attualmente FSC) – PAR FAS 2007-2013 ‘.

 


Colorectal cancer: functional evaluation of specific immune response and comparison of oral and gut microbiota in patients after treatment with probiotic / prebiotic

Edda RUSSO, Giovanni BACCI, Elena NICCOLAI, Antonio TADDEI, Federica RICCI, Maria Novella RINGRESSI, Carolina CHIELLINI, Giovanna Danza, Camilla FAGORZI, Paolo BECHI, Alessio MENGONI, Renato FANI, Amedeo AMEDEI.


Background: Colorectal cancer (CRC) is the second leading cause of cancer-related deaths in Italy. The CRC aetiology has been linked to genetic mutation, diet, lifestyle, inflammation, and recently, the gut microbiota. However, CRC-associated microbiota is still largely not uncovered, especially after cancer remotion and probiotic/prebiotic administration.

Objective: To identify the interplay of microbiota with immune response and the impact of  probiotic / prebiotic in CRC patients.

Methods: Bacterial signatures from saliva, stools, and colon biopsies of 30 control subjects and 30 CRC patients were detected using next-generation sequencing (NGS) approach. DNA was extracted from each sample and used for Illumina NGS and species-level analysis was performed. Tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) were isolated from CRC patients and subsequently cloned and characterized.

Results: NGS and bioinformatic analysis showed significant differences in bacterial population composition between control and cancer groups. In details: a) control and CRC patients had different gut microbiota compositions, b)  representatives of Fusobacterium sp. genus seem to exhibit an association with the CRC group, c) immunological analysis revealed that in CRC patients increases the number of intratumoral T cells with regulatory profile (Treg) or are anergic, d) the administration of probiotic/prebiotic seems to change the microbiota composition and the immune profile

Conclusion: Gut microbial composition differs between control subjects and CRC patients, that also, showed an intratumoral immune response with regulatory profile.  These data suggest that a mutual interplay between gut microbiota and the host immune system can be  related to CRC development and that the probiotic / prebiotic administration can safely support the current treatment.

Financial Support: This study was supported in part by grant from the regional contribution of ‘the Programma Attuativo Regionale (Toscana) cofinanziato dal FAS (adesso FSC) – PAR FAS 2007-2013’.