癌症免疫疗法通过调动患者自身的免疫系统来靶向和根除肿瘤，为肿瘤学领域带来了突破性进展，彻底改变了治疗格局。尽管取得了这些进步，仍有相当一部分患者对免疫检查点抑制剂（尤其是靶向程序性死亡-1（PD-1）和程序性死亡配体1（PD-L1）通路的药物）要么最初无应答，要么产生耐药性。这一临床挑战促使科学界将研究焦点从肿瘤遗传学转向影响治疗效果的全身性因素。其中，肠道微生物群——寄居于人体胃肠道的复杂多样的微生物群体——已成为调节癌症免疫疗法疗效的关键中介。
近期的综合性综述和原创性研究揭示了肠道微生物组与宿主免疫反应之间复杂的相互作用，阐明了共生细菌影响抗肿瘤免疫的机制。这些研究共同强调了肠道微生物组作为一个关键的代谢-免疫器官，在塑造肿瘤微环境、全身免疫激活以及免疫耐受检查点中的作用。值得注意的是，肠道微生物代谢膳食成分（如纤维和粘蛋白），产生免疫调节代谢物，包括短链脂肪酸和色氨酸衍生物。这些代谢物通过抑制组蛋白去乙酰化酶（HDAC）、激活G蛋白偶联受体43（GPR43）和芳烃受体（AHR）信号等机制来调节免疫，从而共同调控T细胞分化、增强树突状细胞功能，并改善细胞毒性CD8⁺ T细胞的线粒体适应性。
肠道微生物群与宿主免疫之间的双向对话不仅能增强抗肿瘤反应，还会影响肿瘤微环境中PD-L1的表达，从而调节检查点阻断的疗效。肠道微生物平衡的破坏（即菌群失调）会损害这些代谢-免疫轴，并与PD-1/PD-L1抑制剂疗效降低相关。来自临床前模型和临床环境的研究结果表明，通过营养干预、益生菌或粪菌移植（FMT）恢复微生物平衡，可以重拾治疗敏感性。例如，施用阿克曼氏菌（Akkermansia muciniphila）、双歧杆菌（Bifidobacterium）和乳杆菌（Lactobacillus）等有益菌株，与改善免疫激活和延缓免疫耗竭有关，这对于免疫疗法的持续成功至关重要。
此外，新兴研究已确定微生物代谢物是肠道和肿瘤环境中空间分级的免疫调节剂，强调了它们在协调有利于有效根除肿瘤的精确免疫格局中的作用。这些代谢物增强树突状细胞的抗原呈递能力，激活效应T细胞群体，同时减轻过度的免疫检查点配体表达，从而平衡免疫激活与耐受性，以尽量减少不良事件。有趣的是，实验模型表明，引入应答者相关的微生物群可以将耐药肿瘤转化为免疫治疗敏感表型，突显了肠道微生物组作为肿瘤精准医学中可操控因素的潜力。
这些发现的临床转化已初见端倪。值得注意的是，将免疫疗法应答者的粪菌移植给难治性癌症患者，在重建治疗敏感性和降低免疫相关毒性方面显示出希望。这种方法体现了一种范式转变：从将免疫疗法视为以肿瘤为中心的治疗，转向将其视为一种生态系统层面的干预措施，整合了宿主代谢状态、微生物群落结构和免疫功能。识别能够高精度预测治疗结果的微生物生物标志物，尤其是在结合多组学和机器学习方法时，将进一步推动个性化医疗向前发展。
除了天然微生物种群，合成生物学还为设计工程化活菌疗法提供了新的机遇，这些疗法旨在肿瘤微环境中递送靶向免疫调节信号。这些工程化微生物可以配备安全特性（如“自杀开关”）以控制其持久性和功能，从而实现可定制的、按需的免疫调节。患者来源的自体细菌菌株也可用作下一代益生菌，根据个体微生物组特征进行定制，进一步提高治疗精准度。
随着我们理解的加深，肠道微生物群对癌症治疗的影响显然已超越PD-1/PD-L1阻断，并对广泛的免疫肿瘤学应用产生影响。微生物-免疫相互作用的系统性表明，其在调节不良反应、耐药机制甚至联合疗法反应方面具有潜在作用。重要的是，这种不断演变的范式主张将微生物组分析整合到临床工作流程中，根据微生物组衍生的免疫能力指标对患者进行分层，从而推进个性化治疗算法。
展望未来，微生物组引导的免疫疗法预示着肿瘤学的一个变革时代。整合微生物诊断和靶向干预——从饮食调节到微生物组移植和合成生物学——不仅可能优化治疗效果，还能减轻免疫相关毒性，提高患者生活质量。微生物学、免疫学和计算生物学的融合，将有助于利用肠道微生物组作为可控的治疗平台来微调免疫反应。
这项研究的意义超越了肿瘤学，为通过利用微生物-免疫相互作用来治疗自身免疫性和炎症性疾病提供了途径。随着微生物组从一个神秘的内部生态系统转变为一个可编程的生物工具，它有望彻底改变不仅是癌症免疫疗法，还有更广泛的免疫介导疾病。这种概念转变体现了新兴的精准生态系统医学领域，在该领域中，治疗成功取决于对宿主-微生物-肿瘤相互作用整体理解，而非单一的分子靶点。
总之，肠道微生物群在决定癌症免疫疗法的命运方面占据核心地位，重塑了长期以来关于免疫检查点系统性调节的观点。通过阐明由肠道微生物介导的代谢-免疫通路，临床医生和研究人员获得了强大的见解和可行的策略，以克服治疗耐药性、实现个性化治疗，并最终将癌症护理转变为微生物与免疫生态系统之间动态的相互作用。这一微生物组赋能精准肿瘤学的前沿，为在全球范围内实现更持久的反应、更少的副作用以及更广泛地获得挽救生命的免疫疗法带来了希望。
研究主题：不适用
文章标题：肠道微生态赋能癌症免疫疗法：共生菌介导的PD-1/PD-L1治疗机制与转化前景
新闻发布日期：2026年1月29日
参考文献：DOI：10.20892/j.issn.2095-3941.2025.0347
图片致谢：癌症生物学与医学（Cancer Biology & Medicine）
关键词：肠道微生物群、癌症免疫疗法、PD-1/PD-L1疗法、免疫调节、短链脂肪酸、色氨酸衍生物、树突状细胞、CD8+ T细胞、粪菌移植、合成生物学、免疫检查点抑制剂、代谢-免疫轴
标签：膳食纤维对癌症免疫的影响、肠道微生物与全身免疫激活、肠道微生物组对免疫系统的调节、肠道微生物群与癌症免疫疗法、肠道微生物群与免疫耐受、来自肠道细菌的免疫调节代谢物、肿瘤学中的代谢-免疫相互作用、微生物组对免疫检查点抑制剂的影响、微生物组驱动的免疫疗法增强、PD-1和PD-L1耐药机制、肠道微生物在肿瘤微环境中的作用、短链脂肪酸在癌症治疗中的应用
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