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Gut microbiome influences efficacy of PD-1–based immunotherapy against epithelial tumors

Bertrand Routy ¹ Emmanuelle Le Chatelier ² Lisa Derosa ³ Connie Duong ¹ Maryam Tidjani Alou ^{4, 1} Romain Daillère ¹ Aurélie Fluckiger ³ Meriem Messaoudene ⁵ Conrad Rauber ³ Maria Roberti Marine Fidelle ³ Caroline Flament ⁶ Vichnou Poirier-Colame ³ Paule Opolon ³ Christophe Klein ^{7, 8, 9} Kristina Iribarren ^{7, 8, 10} Laura Mondragón ^{7, 8, 10} Nicolas Jacquelot ¹ Bo Qu ¹¹ Gladys Ferrere ¹² Céline Clemenson ¹³ Laura Mezquita ¹⁴ Jordi Remon Masip ¹⁴ Charles Naltet Solenn Brosseau ¹⁵ Coureche Kaderbhai ¹⁶ Corentin Richard ¹⁷ Hira Rizvi Florence F. Levenez Nathalie Galleron Benoit Qu Nicolas Pons ¹⁸ Bernhard Ryffel ¹⁹ Véronique Minard-Colin ²⁰ Patrick Gonin ³ Charles Soria Eric Deutsch ^{21, 22} Yohann Loriot ^{23, 24} François Ghiringhelli ¹⁶ Gérard Zalcman ²⁵ François Goldwasser ²⁶ Bernard Escudier ²⁴ Matthew Hellmann Alexander M Eggermont ³ Didier Raoult ²⁷ Laurence Albiges ²⁴ Guido Kroemer ^{28, 29, 30, 8, 7, 10} Laurence Zitvogel ^{1, 31}

1 UMR 1015 - Immunologie des tumeurs et immunothérapie

2 MetaGenoPolis

3 IGR - Institut Gustave Roussy

4 URMITE - Unité de Recherche sur les Maladies Infectieuses et Tropicales Emergentes

5 IUH - Institut Universitaire d'Hématologie

6 Role des Cellules Dendritiques Dans la Regulation des Effecteurs de l'Immunite Antitumorale

7 CRC (UMR_S_1138 / U1138) - Centre de Recherche des Cordeliers

8 UPCité Médecine Paris Centre - Université Paris Cité - UFR Médecine Paris Centre [Santé]

9 USPC - Université Sorbonne Paris Cité

10 SU - Sorbonne Université

11 LMFA - Laboratoire de Mecanique des Fluides et d'Acoustique

12 UMR 996 - DHU Hépatinov

13 IBITECS - Institut de Biologie et de Technologies de Saclay

14 Oncologie thoracique

Département de médecine oncologique [Gustave Roussy]

15 Service d'Oncologie Thoracique [ Bichat]

16 Département d'oncologie médicale [Centre Georges-François Leclerc]

17 Plateforme de transfert en biologie cancérologique [Dijon]

CEP - Centre d'épidémiologie des populations, UNICANCER/CRLCC-CGFL - Centre Régional de Lutte contre le cancer Georges-François Leclerc [Dijon]

18 Université Paris-Saclay

19 INEM - Immunologie et Neurogénétique Expérimentales et Moléculaires

20 Département de cancérologie de l'enfant et de l'adolescent [Gustave Roussy]

21 UMR 1030 - Radiothérapie moléculaire

22 Département de radiothérapie [Gustave Roussy]

23 U981 - Biomarqueurs prédictifs et nouvelles stratégies moléculaires en thérapeutique anticancéreuse

24 Oncologie génito-urinaire

Département de médecine oncologique [Gustave Roussy]

25 Service de pneumologie [CHU Caen]

26 Hôpital Cochin [AP-HP]

27 MEPHI - Microbes évolution phylogénie et infections

28 Plateforme de métabolomique

Direction de la recherche [Gustave Roussy]

29 HEGP - Hôpital Européen Georges Pompidou [APHP]

30 Dpt of Women's and Children's Health [Stockholm]

31 UP11 UFR Médecine - Université Paris-Sud - Paris 11 - Faculté de médecine

Abstract : Immune checkpoint inhibitors (ICIs) targeting the PD-1/PD-L1 axis induce sustained clinical responses in a sizable minority of cancer patients. We found that primary resistance to ICIs can be attributed to abnormal gut microbiome composition. Antibiotics inhibited the clinical benefit of ICIs in patients with advanced cancer. Fecal microbiota transplantation (FMT) from cancer patients who responded to ICIs into germ-free or antibiotic-treated mice ameliorated the antitumor effects of PD-1 blockade, whereas FMT from nonresponding patients failed to do so. Metagenomics of patient stool samples at diagnosis revealed correlations between clinical responses to ICIs and the relative abundance of Akkermansia muciniphila Oral supplementation with A. muciniphila after FMT with nonresponder feces restored the efficacy of PD-1 blockade in an interleukin-12-dependent manner by increasing the recruitment of CCR9+CXCR3+CD4+ T lymphocytes into mouse tumor beds.

Document type :

Journal articles

Domain :

Life Sciences [q-bio]

Life Sciences [q-bio] / Immunology

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https://hal-cnrs.archives-ouvertes.fr/hal-02126484
Contributor : Valérie Quesniaux Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Saturday, May 11, 2019 - 5:49:10 PM
Last modification on : Friday, September 23, 2022 - 10:44:04 AM