利用肠道微生物组进行癌症免疫治疗:机制、挑战及个性化医疗途径Harnessing the Gut Microbiome in Cancer Immunotherapy: Mechanisms, Challenges, and Routes to Personalized Medicine—A Systematic Review - Amir Dayhimi, Kimia Jazi, Asiye Bigdeli, Fatemeh Farhoudi, Mohamadreza Erfanimanesh, Mina Esmaeili, Farhad Gorjipour, Marjan Ajami, Hamidreza Pazoki-Toroudi, 2025

硒与微生态 / 来源:journals.sagepub.com伊朗 - 英语2025-09-05 04:52:47 - 阅读时长3分钟 - 1484字
本系统综述揭示益生菌通过调节肠道微生物组增强免疫检查点抑制剂疗效的作用机制,分析其在肿瘤治疗中面临的耐药性、黏膜屏障受损等挑战,并提出基于分子病理流行病学的个性化治疗策略,为提升免疫治疗效果提供微生物组干预新方向。
癌症免疫治疗益生菌肠道微生物组免疫反应个性化医疗环境因素生活方式治疗挑战分子病理流行病学精准医学
利用肠道微生物组进行癌症免疫治疗:机制、挑战及个性化医疗途径

引言

免疫治疗领域通过PD-1、CTLA-4等免疫检查点抑制剂(ICIs)取得显著进展,但患者对治疗的响应存在显著差异。益生菌与ICIs联合使用已成为改善治疗效果的新兴策略。本文系统评估环境因素与生活方式对癌症病理生理学、疾病预后及治疗响应的影响,探讨益生菌调节免疫反应的作用,以及其与免疫治疗的协同作用。

方法

采用系统文献综述方法,检索PubMed、Scopus等数据库中关于益生菌对免疫治疗影响的临床前和临床研究。研究聚焦益生菌通过短链脂肪酸(SCFAs)、多糖A等代谢物调节免疫应答的机制,以及其与免疫检查点抑制剂的协同作用。筛选标准包括:探讨益生菌在癌症治疗中的应用、微生物组调节免疫反应的证据、益生菌安全性和有效性的临床数据等。

结果

肠道微生物组通过产生SCFAs、多糖A等途径显著影响免疫反应。益生菌可增强抗炎反应并提升CD8+ T细胞活性,与ICIs产生协同效应。微生物组多样性对治疗耐药患者的疗效尤为关键,个性化益生菌方案显示应用潜力。主要挑战包括耐药性导致的治疗失败、黏膜屏障受损,以及药物递送系统的有效性等问题。

结论

益生菌通过调节免疫反应和增强微生物组多样性对提升免疫治疗效果具有重要潜力。尽管存在耐药性、递送系统优化等限制因素,开发个性化益生菌策略和阐明其作用机制将有助于最大化治疗收益。

环境与生活方式对癌症病理生理的影响

环境暴露(如苯类致癌物、紫外线辐射)通过TP53突变等途径诱发癌症,低纤维饮食通过激活NF-κB通路增加结直肠癌风险。慢性应激通过抑制NK细胞活性促进肿瘤进展,重金属暴露通过诱导氧化应激影响DNA修复。这些因素造成的个体差异显著影响治疗响应。

分子病理流行病学(MPE)

作为新兴交叉学科,MPE整合肿瘤标志物、遗传背景与环境因素的关联。研究发现,加工肉类摄入与具核梭杆菌富集的结直肠癌存在关联,SCFAs产生菌多样性增加黑色素瘤抗PD-1治疗响应。这提示基于分子亚型分类的治疗策略更有效。

微生物组在免疫治疗中的作用

肠道菌群组成显著影响ICIs疗效,粪菌移植(FMT)联合ICIs可重塑肿瘤微环境。研究显示:

  • Faecalibacterium prausnitzii通过多糖A调节Treg细胞平衡
  • Lactobacillus reuteri产生吲哚-3-甲醛(I3A)增强IFN-γ分泌
  • Akkermansia muciniphila通过IL-12途径恢复PD-1阻断有效性

临床证据

多项研究证实特定益生菌株显著提升免疫治疗效果:

  1. Tanoue等分离的11种菌株通过诱导CD8+ T细胞增强PD-1疗法对MC38腺癌模型疗效
  2. Lactobacillus pentosus补充增加α-酮戊二酸水平,改善抗PD-1治疗
  3. FMT治疗使PD-1耐药黑色素瘤患者肿瘤微环境浸润性T细胞增加2.6倍

挑战与局限性

主要挑战包括:

  • 耐药性导致的疗效差异
  • 黏膜屏障受损影响益生菌定植
  • 缺乏实时监测工具评估菌群变化

未来方向

个性化治疗需考虑:

  1. 患者肠道菌群特征:如Bacteroidetes/Firmicutes比例
  2. 饮食干预:高纤维饮食需匹配纤维发酵菌株
  3. 肿瘤类型特异性:Akkermansia muciniphila对结直肠癌疗效更显著
  4. 治疗联合应用:益生菌可减轻化疗导致的腹泻发生率32%

结语

将益生菌整合至癌症治疗需建立标准化给药方案,结合人工智能分析微生物组-宿主-药物互作网络,推动精准医学发展。跨学科合作(肿瘤学、微生物学、营养学)和全球微生物组计划将加速微生物治疗转化应用。

【全文结束】