微生物免疫治疗、微生态免疫疗法
最近,《Nature Reviews Cancer》发表的一篇综述文章再次将微生物群与癌症治疗联系起来。作者回顾了化疗、放疗和免疫疗法的微生物群调节方面的重要研究进展。他们认为,针对癌症和其他疾病中的微生物组可能成为精准和个性化医疗的下一个前沿领域之一。
3月17日,美国NIH的两位科学家在《Nature Reviews Cancer》杂志上在线发表了题为“Microbiota: a key Orchestrator of cancertherapy”的综述文章。作者综述了微生物群调节化疗、放疗和免疫治疗的重要研究进展,讨论了参与调节癌症治疗的微生物类型、其作用机制,以及通过靶向微生物群提高抗癌疗效的可能性。
微生物群由生活在宿主上皮屏障上的共生细菌和其他微生物组成,影响大量的生理功能,包括维持屏障稳态、调节代谢、造血、炎症、免疫等。微生物群还参与癌症的发生、发展和转移。最近,越来越多的研究表明,微生物群,尤其是肠道微生物群,可以调节人体对癌症治疗的反应和对毒副作用的敏感性。
1 简介
微生物群的组成由宿主遗传学、出生方式、生活方式、发病率和抗生素使用等因素决定。人类微生物组是细菌和其他微生物(古细菌、真菌、原生动物、各种病毒)的集合。这些微生物群对宿主的健康和生存很重要。无菌动物有许多功能上不成熟的生理系统,包括先天免疫;他们非常容易受到病原体感染。局部微生物群影响它们所在的上皮屏障的功能并调节上皮屏障免疫。此外,微生物组还可能产生系统性影响(图1)。
图1(来源:Nature Reviews Cancer)
2. 文字
在本文的正文中,作者主要通过以下三个模块讨论了微生物群作为癌症治疗调节剂的广泛研究进展。
1# 化疗和微生物群
大多数形式的化疗通过靶向癌细胞中DNA 的完整性和细胞分裂来发挥抗肿瘤活性。这种疗法不具有特异性,并且其使用常常伴随着严重的毒性。在这一部分,作者从药物代谢(图2)、疗效和毒性三个方面总结了微生物群对化疗的影响。
图2(来源:Nature Reviews Cancer)
2# 放射治疗和微生物群
这部分主要从反应和毒性两个方面分析微生物群对放疗的影响(图4)。
3# 免疫疗法和微生物群
最近,免疫疗法在多种癌症中显示出其治疗潜力。这种疗法首次在一些转移性黑色素瘤和肺癌患者中产生了持久的完全缓解。然而,目前,癌症免疫疗法的疗效在患者之间和癌症类型之间存在很大差异。最近,一些新的研究表明,肠道菌群具有调节免疫治疗反应的潜力,这为通过靶向微生物群来提高免疫治疗的疗效带来了可能。
在这一部分中,作者介绍了微生物群对过继性T 细胞转移疗法和免疫检查点抑制剂等免疫疗法的影响。以下小编摘录部分内容:
图4(来源:Nature Reviews Cancer)
过继性T 细胞转移疗法
第一篇关于肠道菌群调节免疫疗法的抗癌作用的论文于2007年发表在《临床研究杂志》上(论文标题:Microbial translocation Augmented the function of optimivelytransfer self/tumor-specific CD8+ T cells via TLR4signaling)。研究人员观察到,全身放射治疗诱导肠道微生物群移动到肠系膜淋巴结后,肿瘤中转移的T细胞的增殖及其抗肿瘤活性得到增强。研究还证实微生物群“易位”的发生与TLR4信号传导有关(图4)。
免疫检查点抑制剂
最近,两项研究报告了肠道微生物群对抗CTLA-4 和抗PD-L1 疗法的调节作用。 2015年,《科学》杂志发表题为“共生双歧杆菌促进抗肿瘤免疫并促进抗PD-L1功效”的研究证明,共生双歧杆菌可促进抗肿瘤免疫和抗PD-L1治疗的功效。另一项研究也于2015年发表在《Science》杂志上(论文标题:Anticancerimmunotherapy by CTLA 4 blockade依赖于肠道微生物群)。
3. 回顾
去年的两项评论强调了微生物对于免疫治疗的重要性
小编注意到,这并不是科学家第一次强调微生物在免疫治疗中的作用。去年六月发表在《Immunity》杂志上的一篇题为“癌症:肿瘤内在和外在因素对免疫检查点阻断的抵抗机制”的评论中,作者讨论了免疫系统和宿主微生物群之间的相互关系如何确定癌症的新证据治疗反应并提出了这样的概念:在免疫检查点阻断治疗之前或治疗期间调节肠道微生物组可能会优化治疗效果。
免疫检查点封锁调动肠道微生物群促进抗肿瘤免疫反应
文章强调了肠道微生物组对于成功的癌症免疫治疗的重要性,分析了肠道微生物组对免疫检查点阻断治疗的影响,并指出它们可能与免疫治疗引起的胃肠道毒性有关,未来前景广阔。这个问题可以通过进一步的研究来解决(见上文)。
文章在结论中表示,近年来,科学家将免疫检查点阻断疗法与各种辅助疗法相结合,以提高其持久性、疗效等属性。其中许多方法都取得了成功,尽管毒性往往与此相关。值得注意的是,与操纵肠道微生物相关的结果非常引人注目。作者建议,饮食、服用益生菌或选择性抗生素以及补充抗癌微生物或其产品应被视为支持肠道免疫和刺激有效的抗癌免疫监视的综合策略。
同年11月,《癌症研究》杂志发表了另一篇题为《癌症免疫治疗中代谢物和微生物组相互作用》的综述文章,强调了微生物组和代谢组在免疫调节中的积极作用。作者希望促进癌症免疫治疗领域的进步。
4。结论
瞄准微生物组,下一个前沿
《Nature》最新发表的综述在结论中指出,一旦确定了每种临床病症对应的最有利的微生物群组成,如何修改患者的微生物群将是下一个挑战。肠道微生物群的弹性、稳定性和对生理、病理和环境变化的反应能力使我们能够利用微生物群的组成作为生物标志物、诊断工具或治疗靶点。
尽管针对微生物组的治疗干预研究领域仍处于起步阶段,但多种途径已经证明了其可能性。例如,研究表明,患者可以通过重新植入改良的微生物群来对抗抗生素耐药性病原体。我们的最终目标是发现一种细菌或微生物组合,既可以降低全身毒性,又可以促进抗癌治疗。作者认为,针对癌症和其他疾病中的微生物组可能成为精准和个性化医疗的下一个前沿领域之一。
原标题:Nature深度文章:癌症免疫疗法“新燃料”——个微生物群!









