纽约大学朗格尼健康中心珀尔马特癌症中心的研究人员发现，肠道微生物组中细菌群落的特定模式可以预测哪些黑色素瘤患者更可能从免疫治疗中获益。发表在《细胞》杂志上的研究表明，当在患者整体微生物组特征背景下分析时，特定的细菌标志物能够以高达94%的准确率预测免疫检查点阻断（ICB）治疗后的癌症复发情况。研究结果表明，利用这些信息可以帮助识别哪些患者会对ICB治疗产生反应，以及哪些患者更可能复发。
"我们的研究首次识别出可以作为这些特定患者复发风险增加标志物的肠道细菌类型，这将有助于定制治疗方案，"研究高级作者、纽约大学格罗斯曼医学院人口健康教授兼纽约大学朗格尼珀尔马特癌症中心人口研究副主任Jiyoung Ahn博士表示。
ICB是一种增强免疫系统识别和攻击肿瘤细胞能力的癌症治疗方法。纳武利尤单抗和伊匹木单抗等药物通过抑制通常限制T细胞活性的分子"检查点"，使免疫细胞能够发起抗肿瘤反应。由于ICB在晚期癌症治疗中取得成功，这种治疗方法现在正在扩展至手术后的早期、高风险患者。
研究人员写道："免疫检查点阻断（ICB）疗法已经改变了晚期不可切除黑色素瘤的管理方式。"然而，它并非对所有患者都有效。他们补充道："临床效益仍难以预测，约25%-40%的患者尽管接受了治疗，仍会经历疾病复发。"
在寻找能够区分应答者与非应答者的生物标志物过程中，纽约大学研究人员分析了参与III期CheckMate 915临床试验的674名黑色素瘤患者的粪便样本。参与者接受了手术肿瘤切除，然后接受纳武利尤单抗加伊匹木单抗的组合治疗或单独使用纳武利尤单抗，持续时间最长为一年。通过鸟枪法宏基因组测序，研究人员在治疗前对肠道微生物组进行了菌株水平的表征，并在部分患者中对治疗期间的微生物组进行了分析。
他们的分析确定了与复发风险相关的细菌分类群，包括真杆菌、瘤胃球菌、厚壁菌门和梭菌属。
一个重要发现是，预测准确性取决于根据患者整体微生物组组成进行匹配。研究人员写道："当验证队列的肠道微生物组（GMB）谱与发现队列相似时，复发预测最为准确。"当根据微生物相似性密切匹配患者时，预测性能达到曲线下面积（AUC）值在0.78至0.94之间。研究人员指出："这一证据表明，对于具有相似GMB组成的个体，预测复发的分类学标志物可以在不同地区通用。"
该研究的设计旨在解决微生物组研究中长期存在的挑战，特别是早期研究表明与免疫治疗反应相关的细菌标志物在不同地理区域差异很大。
Ahn表示："过去的研究一直存在困难，因为预测治疗成功的肠道细菌似乎在不同地区之间变化。我们的研究提供了一种克服这一障碍的新方法，表明如果我们考虑到个人的基础微生物组，这些标志物确实可以通用。"
研究还表明，肠道微生物组在治疗期间保持稳定，这一发现表明在治疗开始前有可能对肠道微生物组进行操控。Ahn告诉《精准医学内幕》："这种稳定性表明在治疗开始前存在一个重要的机会窗口。我们目前正在计划基于饮食的干预试验，旨在免疫治疗前主动修改微生物组。目标是超越观察性关联，转向能够改善治疗反应的可操作策略。"
这些关联背后的生物学机制可能与肠道细菌如何影响免疫活性有关。Ahn表示："这些分类群主要是产生短链脂肪酸（如丁酸）的纤维代谢细菌。这些代谢物已知在调节免疫功能方面发挥重要作用，包括增强抗肿瘤免疫反应和调节炎症。"研究人员还注意到这些细菌与"糖酵解/糖异生"和"磷酸戊糖途径"等代谢途径之间的联系，先前研究表明这些途径可能影响癌症治疗结果。
支持微生物组在免疫治疗反应中作用的证据正在积累。先前在转移性黑色素瘤中的研究表明，通过激活CD8+ T细胞，粪便微生物移植可以在某些患者中恢复对ICB的反应性。但早期研究受到样本量小和地区差异的限制。
然而，当前研究考察了微生物组在辅助治疗期间的影响，并提供了一种克服地理差异的潜在方法。
Ahn指出："主要挑战是预测模型可能仅限于具有相似基础微生物组结构的人群子集。展望未来，我们需要特征明确的大规模微生物组参考数据集，允许在不同人群和地区之间进行适当匹配。"
为了在临床中使用这些标志物，还需要进行额外工作。Ahn表示："下一步包括在独立队列和前瞻性试验中进行验证。最终，这些生物标志物有潜力指导患者分层并在临床环境中优化免疫治疗结果。"
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