Материал и методы

oncotomsk

Сибирский онкологический журнал

Siberian journal of oncology

1814-48612312-3168

Tomsk National Research Medical Сепtеr of the Russian Academy of Sciences

10.21294/1814-4861-2023-22-2-129-142

oncotomsk-2542

Research Article

ОБЗОРЫ

REVIEWS

Роль микробиоты в онкогенезе

Role of the microbiota in oncogenesis

https://orcid.org/0000-0003-4294-1995

Григорьевская

З. В.

Grigorievskaya

Z. V.

Григорьевская Злата Валерьевна, доктор медицинских наук, профессор кафедры последипломного образования врачей, заведующая лабораторией микробиологической,

115522, г. Москва, Каширское шоссе, 24

Zlata V. Grigorievskaya, MD, Professor of the Department of Postgraduate Education of Physicians, Head of the Microbiological Laboratory,

24, Kashirskoye Shosse, 115522, Moscow

https://orcid.org/0000-0003-3077-0447

Петухова

И. Н.

Petukhova

I. N.

Петухова Ирина Николаевна, доктор медицинских наук, профессор кафедры последипломного образования врачей, ведущий научный сотрудник лаборатории микробиологической,

115522, г. Москва, Каширское шоссе, 24

Irina N. Petukhova, MD, Professor of the Department of Postgraduate Education of Physicians, Leading Researcher of the Microbiological Laboratory,

24, Kashirskoye Shosse, 115522, Moscow

https://orcid.org/0000-0003-1405-3536

Багирова

Н. С.

Bagirova

N. S.

Багирова Наталия Сергеевна, доктор медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории микробиологической,

115522, г. Москва, Каширское шоссе, 24

Natalia S. Bagirova, MD, DSc, Senior Researcher, Laboratory of Microbiology,

24, Kashirskoye Shosse, 115522, Moscow

https://orcid.org/0000-0003-1787-2676

Агинова

В. В.

Aginova

V. V.

Агинова Виктория Викторовна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории микробиологической,

115522, г. Москва, Каширское шоссе, 24

Victoria V. Aginova, PhD, Senior Researcher of the Microbiological Laboratory,

24, Kashirskoye Shosse, 115522, Moscow

v.aginova@ronc.ru

https://orcid.org/0000-0003-4744-6141

Кононец

П. В.

Kononets

P. V.

Кононец Павел Вячеславович, кандидат медицинских наук, доцент кафедры последипломного образования врачей, директор НИИ КО им. Н.Н. Трапезникова,

115522, г. Москва, Каширское шоссе, 24

Pavel V. Kononets, MD, PhD, Associate Professor of the Department of Postgraduate Education of Doctors, Director of the NII KO named after N.N. Trapeznikova,

24, Kashirskoye Shosse, 115522, Moscow

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава РоссииРоссияN.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology of the Ministry of Health of RussiaRussian Federation

2023

03052023

222129142

2023

Григорьевская З.В., Петухова И.Н., Багирова Н.С., Агинова В.В., Кононец П.В.

Grigorievskaya Z.V., Petukhova I.N., Bagirova N.S., Aginova V.V., Kononets P.V.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.siboncoj.ru/jour/article/view/2542

Цель исследования – провести систематический анализ данных о результатах исследований, опубликованных в научных изданиях, о проканцерогенной и антиканцерогенной роли микробиоты, а также о терапевтическом потенциале микроорганизмов в онкогенезе.

Материал и методы

Материал и методы. Поиск статей проведен с использованием баз данных Web of Science, Scopus, PubMed, Medline, еLIBRARY. Всего найдено более 150 источников, посвященных изучению канцерогенной функции микробиоты и возможного влияния ее видового и количественного состава на эффективность и токсичность противоопухолевой терапии. В обзор включены данные из 71 статьи.

Результат

Результат. Связь между кишечной микробиотой и раком многофакторная и двусторонняя: проканцерогенная, с одной стороны, и антиканцерогенная – с другой. Микроорганизмы могут индуцировать рост опухоли и развитие онкологических заболеваний посредством повреждения ДНК и индукции мутагенеза, запуска онкогенных сигналов, нарушения барьерной функции, а также нарушения системы иммунного ответа. Истощение микробиоты, развитие дисбиоза и индукция хронического воспалительного состояния являются негативными факторами при развитии онкологических заболеваний. Антиканцерогенное действие микроорганизмов, предположительно, основано на производстве опухолесупрессивных метаболитов, которые функционируют через множество иммунных реакций. Также немаловажными факторами защиты являются поддержание микроорганизмами барьерной функции, конкурентное исключение патогенных бактерий и прямое воздействие на иммунные клетки для предотвращения воспаления. Отмечается присутствие внутриопухолевых микроорганизмов в различных опухолях. На изменение видового и количественного состава микробиоты онкологических больных оказывают влияние питание, прием антибактериальных препаратов, химио-, иммуно- и лучевая терапия. В свою очередь, микробиота может оказывать влияние на проводимое лечение. Проведены многочисленные исследования по изучению влияния микробиоты кишки на эффективность иммунотерапии, в частности при диссеминированной меланоме. Предполагается, что первичная устойчивость к иммунотерапии может быть связана с аномальным составом микробиоты кишечника. Высказано мнение, что предиктором ответа на терапию анти-PD-1 являются уровень разнообразия состава микробиоты кишечника и преобладание Faecalibacterium или Bacteroidales. Доступно несколько терапевтических методов для изменения состава и активности кишечной микробиоты, таких как введение пребиотиков, пробиотиков, синбиотиков, постбиотиков, трансплантация фекальной микробиоты, а также изменение состава микробиоты посредством определенной диеты.

Objective

Objective. To conduct a systematic analysis of data on the results of studies published in scientific journals on the pro-carcinogenic and anticarcinogenic role of microbiota, as well as on the therapeutic potential of microorganisms in oncogenesis.

Material and Methods

Material and Methods. The articles were searched using the Web of Science, Scopus, PubMed, Medline, and eLIBRARY databases. More than 150 sources dedicated to the study of the carcinogenic function of the microbiota and the possible influence of its species and quantitative composition on the efficacy and toxicity of antitumor therapy were found. Data from 71 articles were included in the review.

Results

Results. The relationship between the gut microbiota and cancer is multifactorial and bilateral: pro-carcinogenic on the one hand and anti-carcinogenic on the other hand. Microorganisms can induce tumor growth and cancer development through DNA damage and induction of mutagenesis, trigger oncogenic signals, disruption of barrier function, as well as immune response system disruption. Depletion of microbiota, the development of dysbiosis and induction of chronic inflammatory state are negative factors in the development of cancer. The anticancer effect of microorganisms is presumably based on the production of tumor-suppressive metabolites that function through multiple immune reactions. Maintenance of barrier function, competitive exclusion of pathogenic bacteria, and direct action on immune cells to prevent inflammation are also important protective factors. The presence of intratumor microorganisms in various tumors has been noted. Changes in species and quantitative composition of cancer patients’ microbiota are influenced by diet, taking antibacterial drugs, chemo-, immuno- and radiation therapy. In turn, the microbiota can affect the ongoing treatment. Numerous studies on the influence of the gut microbiota on the efficacy of immunotherapy, particularly in disseminated melanoma, have been conducted. It has been suggested that primary resistance to immunotherapy may be related to the abnormal composition of the gut microbiota. The level of gut microfora composition diversity and the number of Faecalibacterium or Bacteroidales in the fecal microbiota have been suggested to be the predictor of response to anti-PD-1 therapy. To change the composition and activity of the gut microbiota, several therapeutic methods, such as the administration of prebiotics, probiotics, synbiotics, postbiotics, fecal microbiota transplantation, as well as the change in the microbiota composition through a specific diet, are available.

микробиотаонкогенезвнутриопухолевые бактериихимиотерапияиммунотерапиялучевая терапияантибиотикотерапиясопроводительная терапиятрансплантация фекальной микробиоты

microbiotacancerogenesisintratumoral bacteriachemotherapyimmunotherapyradiation therapyantimicrobial therapysupportive therapyfecal microbiota transplantation

References1

Sung H., Ferlay J., Siegel R.L., Laversanne M., Soerjomataram I., Jemal A., Bray F. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries. CA Cancer J Clin. 2021; 71(3): 209–49. doi: 10.3322/caac.21660.

de Martel C., Ferlay J., Franceschi S., Vignat J., Bray F., Forman D., Plummer M. Global burden of cancers attributable to infections in 2008: a review and synthetic analysis. Lancet Oncol. 2012; 13(6): 607–15. doi: 10.1016/S1470-2045(12)70137-7.

Хланта Д.А., Генс Г.П. Взаимодействие вируса Эпштейна– Барр и вируса папилломы человека в канцерогенезе шейки матки. Возможности профилактики. Доктор.Ру. 2022; 21(1): 59–64. doi: 10.31550/1727-2378-2022-21-1-59-64.

Hlanta D.A., Gens G.P. Interaction of Epstein–Barr virus and human papillomavirus in cervical carcinogenesis. Prevention opportunities. Doctor.ru. 2022; 21(1): 59–64. (in Russian). doi: 10.31550/1727-2378-2022-21-1-59-64.

Tsilimigras M.C., Fodor A., Jobin C. Carcinogenesis and therapeutics: the microbiota perspective. Nat Microbiol. 2017; 2. doi: 10.1038/nmicrobiol.2017.8.

Багирова Н.С., Петухов И.Н., Дмитриев Н.В., Григорьевская З.В. Микробиом и рак: есть ли связь? Обзор литературы. Злокачественные опухоли 2018; 8(3s1): 56–69.

Bagirova N. S., Petukhov I. N., Dmitriev N. V., Grigorievskaya Z. V. Microbiome and cancer: is there a connection? Literatuъre review. Malignant Tumors. 2018; 8(3s1): 56–69. (in Russian).

Микробиота. Под ред. Е.Л. Никонова, Е.Н. Поповой. М., 2019. 256 с.

Microbiota. Ed. by E.L. Nikonov, E.N. Popova. Moscow, 2019. 256 p. (in Russian).

Сухина М.А., Лягина И.А., Сафин А.Л., Фролов С.А., Кашников В.Н. Роль кишечной микробиоты в колоректальном канцерогенезе (обзор литературы). Колопроктология. 2021; 20(1): 68–76. doi: 10.33878/2073-7556-2021-20-1-68-76.

Sukhina M.A., Lyagina I.A., Safn A.L., Frolov S.A., Kashnikov V.N. Role of intestinal microbiota in colorectal carcinogenesis (review). Coloproctology. 2021; 20(1): 68–76. (in Russian). doi: 10.33878/2073-7556-2021-20-1-68-76.

Карасев И.А., Малихова О.А., Давыдкина Т.С. Роль кишечной микробиоты в патогенезе колоректального рака. Обзор литературных данных. Злокачественные опухоли. 2020; 3s1: 60–62. doi: 10.18027/2224-5057-2020-10-3s1-60-62.

Karasev I.A., Malikhova O.A., Davydkina T.S. The role of the intestinal microbiota in the pathogenesis of colorectal cancer. Review of literature data. Malignant Tumors. 2020; 3s1: 60–62. (in Russian). doi: 10.18027/2224-5057-2020-10-3s1-60-62.

Nejman D., Livyatan I., Fuks G., Gavert N., Zwang Y., Geller L.T., Rotter-Maskowitz A., Weiser R., Mallel G., Gigi E., Meltser A., Douglas G.M., Kamer I., Gopalakrishnan V., Dadosh T., Levin-Zaidman S., Avnet S., Atlan T., Cooper Z.A., Arora R., Cogdill A.P., Khan M.A.W., Ologun G., Bussi Y., Weinberger A., Lotan-Pompan M., Golani O., Perry G., Rokah M., Bahar-Shany K., Rozeman E.A., Blank C.U., Ronai A., Shaoul R., Amit A., Dorfman T., Kremer R., Cohen Z.R., Harnof S., Siegal T., YehudaShnaidman E., Gal-Yam E.N., Shapira H., Baldini N., Langille M.G.I., Ben-Nun A., Kaufman B., Nissan A., Golan T., Dadiani M., Levanon K., Bar J., Yust-Katz S., Barshack I., Peeper D.S., Raz D.J., Segal E., Wargo J.A., Sandbank J., Shental N., Straussman R. The human tumor microbiome is composed of tumor type-specifc intracellular bacteria. Science. 2020; 368(6494): 973–80. doi: 10.1126/science.aay9189.

Kalaora S., Nagler A., Nejman D., Alon M., Barbolin C., Barnea E., Ketelaars S.L.C., Cheng K., Vervier K., Shental N., Bussi Y., Rotkopf R., Levy R., Benedek G., Trabish S., Dadosh T., Levin-Zaidman S., Geller L.T., Wang K., Greenberg P., Yagel G., Peri A., Fuks G., Bhardwaj N., Reuben A., Hermida L., Johnson S.B., Galloway-Peña J.R., Shropshire W.C., Bernatchez C., Haymaker C., Arora R., Roitman L., Eilam R., Weinberger A., Lotan-Pompan M., Lotem M., Admon A., Levin Y., Lawley T.D., Adams D.J., Levesque M.P., Besser M.J., Schachter J., Golani O., Segal E., GevaZatorsky N., Ruppin E., Kvistborg P., Peterson S.N., Wargo J.A., Straussman R., Samuels Y. Identifcation of bacteria-derived HLA-bound peptides in melanoma. Nature. 2021; 592(7852): 138–43. doi: 10.1038/s41586-021-03368-8.

Liu J., Zhang Y. Intratumor microbiome in cancer progression: current developments, challenges and future trends. Biomark Res. 2022; 10(1): 37. doi: 10.1186/s40364-022-00381-5.

Багирова Н.С., Дмитриева Н.В., Петухова И.Н., Григорьевская З.В., Терещенко И.В. Микобиота как часть микробиоты: особенности методов изучения на современном этапе. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2019; 22(11): 3−8. doi: 10.29296/25877313-2019-11-01.

Bagirova N.S., Dmitrieva N.V., Petukhova I.N., Grigorievskaya Z.V., Tereshchenko I.V. Mycobiota as part microbiota: features methods of studying at present. Problems of Biological, Medical and Pharmaceutical Chemistry. 2019; 22(11): 3−8. (in Russian). doi: 10.29296/25877313-2019-11-01.

Bhatt A.P., Redinbo M.R., Bultman S.J. The role of the microbiome in cancer development and therapy. CA Cancer J Clin. 2017; 67(4): 326–44. doi:10.3322/caac.21398.

Morkūnas E., Skiecevičienė J., Kupčinskas J. The impact of modulating the gastrointestinal microbiota in cancer patients. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2020; 48–49. doi: 10.1016/j.bpg.2020.101700.

Lee M.H. Harness the functions of gut microbiome in tumorigenesis for cancer treatment. Cancer Commun (Lond). 2021; 41(10): 937–67. doi: 10.1002/cac2.12200.

Dai Z., Zhang J., Wu Q., Chen J., Liu J., Wang L., Chen C., Xu J., Zhang H., Shi C., Li Z., Fang H., Lin C., Tang D., Wang D. The role of microbiota in the development of colorectal cancer. Int J Cancer. 2019; 145(8): 2032–41. doi: 10.1002/ijc.32017.

Исаева А.В., Зима А.П., Шабалова И.П., Рязанцева Н.В., Васильева О.А., Касоян К.Т., Саприна Т.В., Латыпова В.Н., Березкина И.С., Новицкий В.В. β-Катенин: структура, функции и роль в опухолевой трансформации эпителиальных клеток. Вестник РАМН. 2015; 70(4): 475–83. doi: 10.15690/vramn.v70.i4.1415.

Isaeva A.V., Zima A.P., Shabalova I.P., Ryazantseva N.V., Vasilyeva O.A., Kasoyan K.T., Saprina T.V., Latypova V.N., Berezkina I.S., Novitsky V.V. β-Catenin: structure, functions and role in tumor transformation of epithelial cells. Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences. 2015; 70(4): 475–83. (in Russian). doi: 10.15690/vramn.v70.i4.1415.

Wu S., Rhee K.J., Zhang M., Franco A., Sears C.L. Bacteroides fragilis toxin stimulates intestinal epithelial cell shedding and gamma-secretasedependent E-cadherin cleavage. J Cell Sci. 2007; 120(Pt 11): 1944–52. doi: 10.1242/jcs.03455. Erratum in: J Cell Sci. 2007; 120(Pt 20): 3713.

Gopalakrishnan V., Helmink B.A., Spencer C.N., Reuben A., Wargo J.A. The Infuence of the Gut Microbiome on Cancer, Immunity, and Cancer Immunotherapy. Cancer Cell. 2018; 33(4): 570–80. doi: 10.1016/j.ccell.2018.03.015.

Belkaid Y., Harrison O.J. Homeostatic Immunity and the Microbiota. Immunity. 2017; 46(4): 562–76. doi: 10.1016/j.immuni.2017.04.008.

Michaudel C., Sokol H. The Gut Microbiota at the Service of Immunometabolism. Cell Metab. 2020; 32(4): 514–23. doi: 10.1016/j.cmet.2020.09.004.

Schulthess J., Pandey S., Capitani M., Rue-Albrecht K.C., Arnold I., Franchini F., Chomka A., Ilott N.E., Johnston D.G.W., Pires E., McCullagh J., Sansom S.N., Arancibia-Cárcamo C.V., Uhlig H.H., Powrie F. The Short Chain Fatty Acid Butyrate Imprints an Antimicrobial Program in Macrophages. Immunity. 2019; 50(2): 432–45. doi: 10.1016/j.immuni.2018.12.018.

He Y., Fu L., Li Y., Wang W., Gong M., Zhang J., Dong X., Huang J., Wang Q., Mackay C.R., Fu Y.X., Chen Y., Guo X. Gut microbial metabolites facilitate anticancer therapy efficacy by modulating cytotoxic CD8+ T cell immunity. Cell Metab. 2021; 33(5): 988–1000. doi: 10.1016/j.cmet.2021.03.002.

He Y., Fu L., Li Y., Wang W., Gong M., Zhang J., Dong X., Huang J., Wang Q., Mackay C.R., Fu Y.X., Chen Y., Guo X. Gut microbial metabolites facilitate anticancer therapy efcacy by modulating cytotoxic CD8+ T cell immunity. Cell Metab. 2021; 33(5): 988–1000. doi: 10.1016/j.cmet.2021.03.002.

Gao J., Xu K., Liu H., Liu G., Bai M., Peng C., Li T., Yin Y. Impact of the Gut Microbiota on Intestinal Immunity Mediated by Tryptophan Metabolism. Front Cell Infect Microbiol. 2018; 8: 13. doi: 10.3389/fcimb.2018.00013.

Schirmer M., Smeekens S.P., Vlamakis H., Jaeger M., Oosting M., Franzosa E.A., Ter Horst R., Jansen T., Jacobs L., Bonder M.J., Kurilshikov A., Fu J., Joosten L.A.B., Zhernakova A., Huttenhower C., Wijmenga C., Netea M.G., Xavier R.J. Linking the Human Gut Microbiome to Infammatory Cytokine Production Capacity. Cell. 2016; 167(4): 1125–36. doi: 10.1016/j.cell.2016.10.020. Erratum in: Cell. 2016; 167(7): 1897. Erratum in: Cell. 2016; 167(7): 1897.

Bellone M., Brevi A., Huber S. Microbiota-Propelled T Helper 17 Cells in Infammatory Diseases and Cancer. Microbiol Mol Biol Rev. 2020; 84(2). doi: 10.1128/MMBR.00064-19.

Bhatt A.P., Redinbo M.R., Bultman S.J. The role of the microbiome in cancer development and therapy. CA Cancer J Clin. 2017; 67(4): 326–44. doi: 10.3322/caac.21398.

Deleemans J.M., Chleilat F., Reimer R.A., Henning J.W., Baydoun M., Piedalue K.A., McLennan A., Carlson L.E. The chemo-gut study: investigating the long-term effects of chemotherapy on gut microbiota, metabolic, immune, psychological and cognitive parameters in young adult Cancer survivors; study protocol. BMC Cancer. 2019; 19(1): 1243. doi: 10.1186/s12885-019-6473-8.

Deleemans J.M., Chleilat F., Reimer R.A., Henning J.W., Baydoun M., Piedalue K.A., McLennan A., Carlson L.E. The chemo-gut study: investigating the long-term efects of chemotherapy on gut microbiota, metabolic, immune, psychological and cognitive parameters in young adult Cancer survivors; study protocol. BMC Cancer. 2019; 19(1): 1243. doi: 10.1186/s12885-019-6473-8.

Yu T., Guo F., Yu Y., Sun T., Ma D., Han J., Qian Y., Kryczek I., Sun D., Nagarsheth N., Chen Y., Chen H., Hong J., Zou W., Fang J.Y. Fusobacterium nucleatum Promotes Chemoresistance to Colorectal Cancer by Modulating Autophagy. Cell. 2017; 170(3): 548–63. doi: 10.1016/j.cell.2017.07.008.

Longhi G., van Sinderen D., Ventura M., Turroni F. Microbiota and Cancer: The Emerging Benefcial Role of Bifdobacteria in Cancer Immunotherapy. Front Microbiol. 2020; 11. doi: 10.3389/fmicb.2020.575072.

Khan M.A.W., Ologun G., Arora R., McQuade J.L., Wargo J.A. Gut Microbiome Modulates Response to Cancer Immunotherapy. Dig Dis Sci. 2020; 65(3): 885–96. doi: 10.1007/s10620-020-06111-x.

Vétizou M., Pitt J.M., Daillère R., Lepage P., Waldschmitt N., Flament C., Rusakiewicz S., Routy B., Roberti M.P., Duong C.P., PoirierColame V., Roux A., Becharef S., Formenti S., Golden E., Cording S., Eberl G., Schlitzer A., Ginhoux F., Mani S., Yamazaki T., Jacquelot N., Enot D.P., Bérard M., Nigou J., Opolon P., Eggermont A., Woerther P.L., Chachaty E., Chaput N., Robert C., Mateus C., Kroemer G., Raoult D., Boneca I.G., Carbonnel F., Chamaillard M., Zitvogel L. Anticancer immunotherapy by CTLA-4 blockade relies on the gut microbiota. Science. 2015; 350(6264): 1079–84. doi: 10.1126/science.aad1329.

Roy S., Trinchieri G. Microbiota: a key orchestrator of cancer therapy. Nat Rev Cancer. 2017; 17(5): 271–85. doi: 10.1038/nrc.2017.13.

Rashidi A., Kaiser T., Graiziger C., Holtan S.G., Rehman T.U., Weisdorf D.J., Dunny G.M., Khoruts A., Staley C. Gut dysbiosis during antileukemia chemotherapy versus allogeneic hematopoietic cell transplantation. Cancer. 2020; 126(7): 1434–47. doi: 10.1002/cncr.32641.

Buchta Rosean C., Feng T.Y., Azar F.N., Rutkowski M.R. Impact of the microbiome on cancer progression and response to anti-cancer therapies. Adv Cancer Res. 2019; 143: 255–94. doi: 10.1016/bs.acr.2019.03.005.

Nguyen C.L., Docampo M.D., van den Brink M.R., Markey K.A. The role of the intestinal microbiota in allogeneic HCT: clinical associations and preclinical mechanisms. Curr Opin Genet Dev. 2021; 66: 25–35. doi: 10.1016/j.gde.2020.11.007.

Nomura M., Nagatomo R., Doi K., Shimizu J., Baba K., Saito T., Matsumoto S., Inoue K., Muto M. Association of Short-Chain Fatty Acids in the Gut Microbiome With Clinical Response to Treatment With Nivolumab or Pembrolizumab in Patients With Solid Cancer Tumors. JAMA Netw Open. 2020; 3(4). doi: 10.1001/jamanetworkopen.2020.2895.

Nelson M.H., Diven M.A., Huff L.W., Paulos C.M. Harnessing the Microbiome to Enhance Cancer Immunotherapy. J Immunol Res. 2015. doi: 10.1155/2015/368736.

Jiang C., Wang H., Xia C., Dong Q., Chen E., Qiu Y., Su Y., Xie H., Zeng L., Kuang J., Ao F., Gong X., Li J., Chen T. A randomized, doubleblind, placebo-controlled trial of probiotics to reduce the severity of oral mucositis induced by chemoradiotherapy for patients with nasopharyngeal carcinoma. Cancer. 2019; 125(7): 1081–90. doi: 10.1002/cncr.31907.

Bartsch B., Then C.K., Harriss E., Kartsonaki C., Kiltie A.E. The role of dietary supplements, including biotics, glutamine, polyunsaturated fatty acids and polyphenols, in reducing gastrointestinal side efects in patients undergoing pelvic radiotherapy: A systematic review and meta-analysis. Clin Transl Radiat Oncol. 2021; 29: 11–19. doi: 10.1016/j.ctro.2021.04.006.

Li W., Deng X., Chen T. Exploring the Modulatory Efects of Gut Microbiota in Anti-Cancer Therapy. Front Oncol. 2021; 11. doi: 10.3389/fonc.2021.644454.

Iida N., Dzutsev A., Stewart C.A., Smith L., Bouladoux N., Weingarten R.A., Molina D.A., Salcedo R., Back T., Cramer S., Dai R.M., Kiu H., Cardone M., Naik S., Patri A.K., Wang E., Marincola F.M., Frank K.M., Belkaid Y., Trinchieri G., Goldszmid R.S. Commensal bacteria control cancer response to therapy by modulating the tumor microenvironment. Science. 2013; 342(6161): 967–70. doi: 10.1126/science.1240527.

Bullman S., Pedamallu C.S., Sicinska E., Clancy T.E., Zhang X., Cai D., Neuberg D., Huang K., Guevara F., Nelson T., Chipashvili O., Hagan T., Walker M., Ramachandran A., Diosdado B., Serna G., Mulet N., Landolf S., Ramon Y Cajal S., Fasani R., Aguirre A.J., Ng K., Élez E., Ogino S., Tabernero J., Fuchs C.S., Hahn W.C., Nuciforo P., Meyerson M. Analysis of Fusobacterium persistence and antibiotic response in colorectal cancer. Science. 2017; 358(6369): 1443–8. doi: 10.1126/science. aal5240.

Johnson C.H., Dejea C.M., Edler D., Hoang L.T., Santidrian A.F., Felding B.H., Ivanisevic J., Cho K., Wick E.C., Hechenbleikner E.M., Uritboonthai W., Goetz L., Casero R.A. Jr., Pardoll D.M., White J.R., Patti G.J., Sears C.L., Siuzdak G. Metabolism links bacterial biofilms and colon carcinogenesis. Cell Metab. 2015; 21(6): 891–7. doi: 10.1016/j.cmet.2015.04.011.

Kim J., Lee H.K. The Role of Gut Microbiota in Modulating Tumor Growth and Anticancer Agent Efcacy. Mol Cells. 2021; 44(5): 356–62. doi: 10.14348/molcells.2021.0032.

Sethi V., Kurtom S., Tarique M., Lavania S., Malchiodi Z., Hellmund L., Zhang L., Sharma U., Giri B., Garg B., Ferrantella A., Vickers S.M., Banerjee S., Dawra R., Roy S., Ramakrishnan S., Saluja A., Dudeja V. Gut Microbiota Promotes Tumor Growth in Mice by Modulating Immune Response. Gastroenterology. 2018; 155(1): 33–7. doi: 10.1053/j.gastro.2018.04.001.

Uribe-Herranz M., Rafail S., Beghi S., Gil-de-Gómez L., Verginadis I., Bittinger K., Pustylnikov S., Pierini S., Perales-Linares R., Blair I.A., Mesaros C.A., Snyder N.W., Bushman F., Koumenis C., Facciabene A. Gut microbiota modulate dendritic cell antigen presentation and radiotherapyinduced antitumor immune response. J Clin Invest. 2020; 130(1): 466–79. doi: 10.1172/JCI124332.

Pfug N., Kluth S., Vehreschild J.J., Bahlo J., Tacke D., Biehl L., Eichhorst B., Fischer K., Cramer P., Fink A.M., von Bergwelt-Baildon M., Stilgenbauer S., Hallek M., Cornely O.A., Vehreschild M.J. Efcacy of antineoplastic treatment is associated with the use of antibiotics that modulate intestinal microbiota. Oncoimmunology. 2016; 5(6). doi: 10.1080/2162402X.2016.1150399.

Laborda-Illanes A., Sanchez-Alcoholado L., Dominguez-Recio M.E., Jimenez-Rodriguez B., Lavado R., Comino-Méndez I., Alba E., QueipoOrtuño M.I. Breast and Gut Microbiota Action Mechanisms in Breast Cancer Pathogenesis and Treatment. Cancers (Basel). 2020; 12(9): 2465. doi: 10.3390/cancers12092465.

Zitvogel L., Daillère R., Roberti M.P., Routy B., Kroemer G. Anticancer efects of the microbiome and its products. Nat Rev Microbiol. 2017; 15(8): 465–78. doi: 10.1038/nrmicro.2017.44.

Li B., Gong T., Hao Y., Zhou X., Cheng L. Mining the Gut Microbiota for Microbial-Based Therapeutic Strategies in Cancer Immunotherapy. Front. Oncol. 2021; 11. doi: 10.3389/fonc.2021.721249.

Spencer C.N., McQuade J.L., Gopalakrishnan V., McCulloch J.A., Vetizou M., Cogdill A.P., Khan M.A.W., Zhang X., White M.G., Peterson C.B., Wong M.C., Morad G., Rodgers T., Badger J.H., Helmink B.A., Andrews M.C., Rodrigues R.R., Morgun A., Kim Y.S., Roszik J., Hoffman K.L., Zheng J., Zhou Y., Medik Y.B., Kahn L.M., Johnson S., Hudgens C.W., Wani K., Gaudreau P.O., Harris A.L., Jamal M.A., Baruch E.N., Perez-Guijarro E., Day C.P., Merlino G., Pazdrak B., Lochmann B.S., Szczepaniak-Sloane R.A., Arora R., Anderson J., Zobniw C.M., Posada E., Sirmans E., Simon J., Haydu L.E., Burton E.M., Wang L., Dang M., CliseDwyer K., Schneider S., Chapman T., Anang N.A.S., Duncan S., Toker J., Malke J.C., Glitza I.C., Amaria R.N., Tawbi H.A., Diab A., Wong M.K., Patel S.P., Woodman S.E., Davies M.A., Ross M.I., Gershenwald J.E., Lee J.E., Hwu P., Jensen V., Samuels Y., Straussman R., Ajami N.J., Nelson K.C., Nezi L., Petrosino J.F., Futreal P.A., Lazar A.J., Hu J., Jenq R.R., Tetzlaff M.T., Yan Y., Garrett W.S., Huttenhower C., Sharma P., Watowich S.S., Allison J.P., Cohen L., Trinchieri G., Daniel C.R., Wargo J.A. Dietary fber and probiotics infuence the gut microbiome and melanoma immunotherapy response. Science. 2021; 374(6575): 1632–40. doi: 10.1126/science.aaz7015.

Sivan A., Corrales L., Hubert N., Williams J.B., Aquino-Michaels K., Earley Z.M., Benyamin F.W., Lei Y.M., Jabri B., Alegre M.L., Chang E.B., Gajewski T.F. Commensal Bifdobacterium promotes antitumor immunity and facilitates anti-PD-L1 efcacy. Science. 2015; 350(6264): 1084–9. doi: 10.1126/science.aac4255.

Matson V., Fessler J., Bao R., Chongsuwat T., Zha Y., Alegre M.L., Luke J.J., Gajewski T.F. The commensal microbiome is associated with anti-PD-1 efficacy in metastatic melanoma patients. Science. 2018; 359(6371): 104–8. doi: 10.1126/science.aao3290.

Frankel A.E., Coughlin L.A., Kim J., Froehlich T.W., Xie Y., Frenkel E.P., Koh A.Y. Metagenomic Shotgun Sequencing and Unbiased Metabolomic Profling Identify Specifc Human Gut Microbiota and Metabolites Associated with Immune Checkpoint Therapy Efficacy in Melanoma Patients. Neoplasia. 2017; 19(10): 848–55. doi: 10.1016/j.neo.2017.08.004.

Frankel A.E., Coughlin L.A., Kim J., Froehlich T.W., Xie Y., Frenkel E.P., Koh A.Y. Metagenomic Shotgun Sequencing and Unbiased Metabolomic Profling Identify Specifc Human Gut Microbiota and Metabolites Associated with Immune Checkpoint Therapy Efcacy in Melanoma Patients. Neoplasia. 2017; 19(10): 848–55. doi: 10.1016/j.neo.2017.08.004.

Routy B., Le Chatelier E., Derosa L., Duong C.P.M., Alou M.T., Daillère R., Fluckiger A., Messaoudene M., Rauber C., Roberti M.P., Fidelle M., Flament C., Poirier-Colame V., Opolon P., Klein C., Iribarren K., Mondragón L., Jacquelot N., Qu B., Ferrere G., Clémenson C., Mezquita L., Masip J.R., Naltet C., Brosseau S., Kaderbhai C., Richard C., Rizvi H., Levenez F., Galleron N., Quinquis B., Pons N., Ryffel B., MinardColin V., Gonin P., Soria J.C., Deutsch E., Loriot Y., Ghiringhelli F., Zalcman G., Goldwasser F., Escudier B., Hellmann M.D., Eggermont A., Raoult D., Albiges L., Kroemer G., Zitvogel L. Gut microbiome infuences efcacy of PD-1-based immunotherapy against epithelial tumors. Science. 2018; 359(6371): 91–7. doi: 10.1126/science.aan3706.

Pinato D.J., Howlett S., Ottaviani D., Urus H., Patel A., Mineo T., Brock C., Power D., Hatcher O., Falconer A., Ingle M., Brown A., Gujral D., Partridge S., Sarwar N., Gonzalez M., Bendle M., Lewanski C., Newsom-Davis T., Allara E., Bower M. Association of Prior Antibiotic Treatment With Survival and Response to Immune Checkpoint Inhibitor Therapy in Patients With Cancer. JAMA Oncol. 2019; 5(12): 1774–8. doi: 10.1001/jamaoncol.2019.2785. Erratum in: JAMA Oncol. 2020; 6(2): 302.

Chaput N., Lepage P., Coutzac C., Soularue E., Le Roux K., Monot C., Boselli L., Routier E., Cassard L., Collins M., Vaysse T., Marthey L., Eggermont A., Asvatourian V., Lanoy E., Mateus C., Robert C., Carbonnel F. Baseline gut microbiota predicts clinical response and colitis in metastatic melanoma patients treated with ipilimumab. Ann Oncol. 2017; 28(6): 1368–79. doi: 10.1093/annonc/mdx108. Erratum in: Ann Oncol. 2019; 30(12): 2012.

Abhyankar D., McKee K.T. Jr., Vukojevic P. Gut Microbiota and Response to Immunotherapeutic Drugs in Oncology: More Questions Than Answers. Clin Med Insights Oncol. 2020; 14. doi: 10.1177/1179554920933868.

Robinson M., Vervier K., Popple A., Harris S., Hudson R., Adams D., Rabbie R., Milne D., Booth C., Welsh S.J., Bruce D., Corrie P.G., Lawley T. Using precision microbiome profling to develop a biomarker for immune checkpoint inhibitor response and a novel therapeutic. J Clin Oncol. 2021; 39(15s). https://doi.org/10.1200/JCO.2021.39.15_suppl.e21546.

Peters B.A., Wilson M., Moran U., Pavlick A., Izsak A., Wechter T., Weber J.S., Osman I., Ahn J. Relating the gut metagenome and metatranscriptome to immunotherapy responses in melanoma patients. Genome Med. 2019; 11(1): 61. doi: 10.1186/s13073-019-0672-4.

Hendler R., Zhang Y. Probiotics in the Treatment of Colorectal Cancer. Medicines (Basel). 2018; 5(3): 101. doi: 10.3390/medicines5030101.

Górska A., Przystupski D., Niemczura M.J., Kulbacka J. Probiotic Bacteria: A Promising Tool in Cancer Prevention and Therapy. Curr Microbiol. 2019; 76(8): 939–49. doi: 10.1007/s00284-019-01679-8.

Kinross J.M., Markar S., Karthikesalingam A., Chow A., Penney N., Silk D., Darzi A. A meta-analysis of probiotic and synbiotic use in elective surgery: does nutrition modulation of the gut microbiome improve clinical outcome? JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2013; 37(2): 243–53. doi: 10.1177/0148607112452306.

Polakowski C.B., Kato M., Preti V.B., Schieferdecker M.E.M., Ligocki Campos A.C. Impact of the preoperative use of synbiotics in colorectal cancer patients: A prospective, randomized, double-blind, placebo-controlled study. Nutrition. 2019; 58: 40–6. doi: 10.1016/j.nut.2018.06.004.

Zaharuddin L., Mokhtar N.M., Muhammad Nawawi K.N., Raja Ali R.A. A randomized double-blind placebo-controlled trial of probiotics in post-surgical colorectal cancer. BMC Gastroenterol. 2019; 19(1): 131. doi: 10.1186/s12876-019-1047-4.

Веснина А.Д., Просеков А.Ю., Козлова О.В., Курбанова М.Г., Козленко Е.А., Голубцова Ю.В. Разработка пробиотического консорциума для людей с онкологическими заболеваниями. Вестник ВГУИТ. 2021; 83(1): 219–32. doi:10.20914/2310-1202-2021-1-219-232.

Vesnina A.D., Prosekov A.Yu., Kozlova O.V., Kurbanova M.G., Kozlenko E.A., Golubtsova Yu.V. Development of a probiotic consortium for people with cancer. Vestnik VGUIT. 2021; 83(1): 219–32. (in Russian). doi:10.20914/2310-1202-2021-1-219-232.

Neemann K., Eichele D.D., Smith P.W., Bociek R., Akhtari M., Freifeld A. Fecal microbiota transplantation for fulminant Clostridium difcile infection in an allogeneic stem cell transplant patient. Transpl Infect Dis. 2012; 14(6): 161–5. doi: 10.1111/tid.12017.

Neemann K., Eichele D.D., Smith P.W., Bociek R., Akhtari M., Freifeld A. Fecal microbiota transplantation for fulminant Clostridium dificile infection in an allogeneic stem cell transplant patient. Transpl Infect Dis. 2012; 14(6): 161–5. doi: 10.1111/tid.12017.

Derosa L., Zitvogel L. Fecal microbiota transplantation: can it circumvent resistance to PD-1 blockade in melanoma? Signal Transduct Target Ther. 2021; 6(1): 178. doi: 10.1038/s41392-021-00585-5.

Baruch E.N., Youngster I., Ben-Betzalel G., Ortenberg R., Lahat A., Katz L., Adler K., Dick-Necula D., Raskin S., Bloch N., Rotin D., Anaf L., Avivi C., Melnichenko J., Steinberg-Silman Y., Mamtani R., Harati H., Asher N., Shapira-Frommer R., Brosh-Nissimov T., Eshet Y., Ben-Simon S., Ziv O., Khan M.A.W., Amit M., Ajami N.J., Barshack I., Schachter J., Wargo J.A., Koren O., Markel G., Boursi B. Fecal microbiota transplant promotes response in immunotherapy-refractory melanoma patients. Science. 2021; 371(6529): 602–9. doi: 10.1126/science.abb5920.

Davar D., Dzutsev A.K., McCulloch J.A., Rodrigues R.R., Chauvin J.M., Morrison R.M., Deblasio R.N., Menna C., Ding Q., Pagliano O., Zidi B., Zhang S., Badger J.H., Vetizou M., Cole A.M., Fernandes M.R., Prescott S., Costa R.G.F., Balaji A.K., Morgun A., Vujkovic-Cvijin I., Wang H., Borhani A.A., Schwartz M.B., Dubner H.M., Ernst S.J., Rose A., Najjar Y.G., Belkaid Y., Kirkwood J.M., Trinchieri G, Zarour H.M. Fecal microbiota transplant overcomes resistance to anti-PD-1 therapy in melanoma patients. Science. 2021; 371(6529): 595–602. doi: 10.1126/science.abf3363.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.