靶向肠道微生物群是提高癌症免疫治疗效率的有前途的策略;然而,成功是有限的。
2026年3月9日,上海交通大学杨琛、王颖、陆舜共同通讯在Nature Microbiology(IF=19.4)在线发表题为A clinic-responder-derived defined microbial consortium enhances anti-PD-1 immunotherapy efficacy in mice的研究论文。
该研究成功构建出一个由15种肠道细菌组成的合成菌群:RCom,无论个体肠道菌群背景如何,口服RCom都能显著增强PD-1抗体的抗肿瘤疗效,甚至能逆转耐药性,为改善癌症免疫治疗效果提供了益生菌群干预策略。
免疫检查点抑制剂(ICIs)已被确定为多种晚期癌症的有效治疗方法1。作为最广泛使用的ICIs,针对程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)及其配体PD-L1的抗体对晚期黑色素瘤、肾细胞癌和非小细胞肺癌(非小细胞肺癌)非常有效。
然而,只有少数患者对ICIs表现出持久的临床反应。ICIs还会导致免疫相关的不良事件,在某些情况下会很严重。越来越多的证据支持在ICIs治疗期间,肠道微生物群在形成抗肿瘤免疫反应中的作用。
许多研究表明,抗生素治疗对患者对ICIs的反应有负面影响。将对ICIs有反应的患者的粪便微生物群移植(FMT)到小鼠中,改善了ICIs的抗肿瘤效果,而来自无反应患者的FMT则未能达到这一效果,从而在肠道微生物群和ICIs的抗肿瘤活性之间建立了因果联系。
初步临床试验表明,来自对抗PD-1有反应的患者的FMT可以克服对PD-1阻断治疗的耐药性。这些发现强烈表明,肠道微生物群是旨在促进ICIs反应性的干预措施的一个有前途的治疗靶点。
机理模式图(图源自Nature Microbiology)
癌症免疫治疗中针对肠道微生物群的策略包括FMT、饮食干预和服用益生菌或确定的微生物菌群。与单一菌株相比,确定的微生物群落可以更好地维持肠道微生物群内的生态平衡,并且比FMT更具可扩展性、可重复性和安全性。然而,如何设计和构建具有所需免疫调节功能的微生物群落仍然是一个主要挑战。
在这里,研究人员结合宏基因组分析和计算机预测来识别与非小细胞肺癌患者免疫治疗反应相关的细菌种类。该研究构建了一个由15种细菌组成的确定菌群(RCom),其中大多数细菌分离自有反应的患者粪便,与抗程序性细胞死亡蛋白1 (PD-1)治疗的临床反应改善相关。
代谢模型和体外实验表明,RCom是一个稳定和合作的群体,体内实验表明,RCom植入和产生免疫调节代谢物。口服RCom通过在同系肿瘤模型中和在基线肠道微生物群组成具有异质性的小鼠中增加CD8+ T细胞的瘤内浸润和细胞毒性功能,改善了抗PD-1的抗肿瘤活性。补充RCom也限制了小鼠的抗PD-1耐药性,这种耐药性是由个别无应答患者的粪便微生物群移植产生的。这些发现表明,RCom是一种潜在的佐剂,可以改善癌症抗PD-1治疗的反应性。
上海交通大学生命科学技术学院已出站博士后周海燕、上海市胸科医院博士后孙睿铭、生命科学技术学院助理研究员聂小群、胸科医院副研究员夏立亮为论文的共同第一作者。生命科学技术学院杨琛特聘教授、上海市免疫学研究所王颖教授、上海市胸科医院陆舜主任医师为共同通讯作者。这项工作还得到赵国屏院士的指导和上海市第一人民医院董辉研究员的帮助。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s41564-026-02279-6