大部分癌症研究和治疗都集中在对癌细胞的直接影响上。然而,将癌症理解为患者身体的一部分,而非孤立的入侵者,这种更广泛的视角为癌症患者开辟了多种新的见解和治疗方法。2026年6月23日,纽约科学院举办的"癌症免疫治疗前沿"研讨会上,第二场会议的主要焦点是如何研究微生物组对癌症和免疫治疗的影响。
GVHD与微生物组
讨论开始时,希望之城洛杉矶和希望之城医学中心总裁Marcel van den Brink博士(MD, PhD)谈到了肠道微生物组在癌症免疫治疗中的作用。
他首先描述了移植物抗宿主病(GVHD)的历史,指出虽然20世纪70年代的早期研究表明无菌小鼠在移植后GVHD发生率较低,但目前的研究已经将肠道微生物组视为免疫系统的调节器。
"保护共生厌氧菌是有益的,"他说。他解释道,肠球菌(Enterococcus)倾向于在多样性降低的菌群中占据主导地位,指出这种情况"在异体移植的背景下非常频繁地发生,并且与移植物抗宿主病相关。"
"那么,我们试图了解这种情况是如何发生的,为什么会发生这种主导现象?"van den Brink描述了化疗或XRT预处理如何损害肠道内壁,导致免疫细胞的同种异体反应性。受损的肠细胞产生乳糖酶的能力降低,导致乳糖可用性增加,这有助于促进包括粪肠球菌(E. faecalis)在内的肠球菌属的生长——这是在发展为GVHD的患者中发现的主要菌种。同时,胆汁酸可能具有免疫抑制作用。
他继续分享了两项已发表的研究结果,这些研究探讨了免疫细胞在此循环中的作用和潜在的干预措施。他总结这项工作说:"保护共生厌氧菌至关重要。"
"如果你考虑利用肠道微生物组作为改善癌症患者预后的目标,这可能是我能提出的最简单的观点。"
由于肠道是一个复杂的生态系统,并且有许多研究角度,van den Brink实验室目前也在探索不涉及抗生素的其他研究途径,以及与抗生素和其他疗法相关的工作。
益生菌工程
本环节的第二场演讲由哥伦比亚大学微生物学和免疫学副教授Nicholas Arpaia博士主持,探讨了利用工程化益生菌进行个性化癌症免疫治疗的可能性。
他的工作主要集中在探索细菌与肿瘤微环境(TME)之间的相互作用,以及细菌如何充当一种"特洛伊木马"来访问肿瘤内部环境。
谈到癌症免疫治疗,Arpaia开始说道:"希望我能说服你,利用细菌是一条潜在的前进道路。"他认为,细菌在这个领域有着光明的前景,基于过去20到30年发表的论文、成立的公司和临床试验,这一领域有着强大且不断增长的研究背景。
他继续描述了该领域的广泛范围,包括细菌如何被工程化以及这些细菌如何被递送。虽然免疫肿瘤学领域倾向于设计有效载荷来改变TME或递送新抗原,但还有其他方法旨在递送毒素或改变TME内的代谢。此外,Arpaia分享了静脉注射(IV)、瘤内注射或口服给药之间的差异细节。他指出,静脉注射的细菌已在肿瘤核心中被发现。"据推测,这是因为肿瘤内部的条件适宜。"
那么问题来了,这种行为如何对癌症治疗有益?"细菌本身的特性可以激活先天免疫系统,"Arpaia说。"如果你再结合一些能帮助激活适应性免疫系统的东西,它就会给我们所有需要的信号,使我们真正获得长期持久有效的反应。"
虽然许多细菌策略涉及细菌将特定有效载荷带到TME,但他的大部分工作探索了一种基于群体感应的裂解或同步裂解电路的策略。
"本质上我们应该观察到的是,细菌会生长,当它们达到群体感应阈值时,就会发生这种同步裂解事件,少数细菌会保留下来,整个菌群会再次经历这些循环事件。"
裂解事件后,剩下的"只是一个充满先天免疫刺激配体的巨大囊袋"。通过这种细菌的同步裂解,有效载荷被反复释放。Arpaia总结了这一过程:"它们生长,经历裂解事件,然后再生长,整个过程一遍又一遍地重复。"
空间中的肿瘤相关细菌
最后一场演讲无缝地从肿瘤深处的细菌裂解讨论过渡到讨论肿瘤微环境内肿瘤相关细菌的位置如何影响治疗策略。
德克萨斯大学MD安德森癌症中心免疫学副教授Susan Bullman博士开始讨论时,先从癌症退后一步。"我要谈的是细菌、我们微生物组成员对肿瘤的自然定植,"她说。
她解释说,她的团队"特别关注口腔胃肠道癌症,并了解微生物如何从我们的微生物组扩散并能够侵入人类肿瘤以调节TME。"
Bullman描述了某些通常局限于口腔的细菌如何迁移并侵入整个胃肠道(GI)道的癌症。她特别关注核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum),这种细菌不仅在胃肠道肿瘤中被一致识别,而且已被发现对患者预后产生负面影响。
"当这种微生物在肿瘤中富集时,患者倾向于有更高的复发、转移和总体预后不良风险,"她说。Bullman解释说,不同肿瘤类型与微生物侵入肿瘤的可能性之间存在差异——胃肠道肿瘤的细菌感染发生率更高。此外,细菌在肿瘤内部本身存在异质分布,虽然这种细菌不是肿瘤组织中唯一的微生物,但她的工作旨在了解该物种如何调节TME。
她问道:"当这些微生物进入肿瘤组织或侵入肿瘤组织时,它们究竟在做什么?"她指出,在健康组织中,细菌会与上皮细胞相互作用并与免疫系统互动,但在TME中它们的行为尚不清楚。
通过同时对肿瘤和细菌细胞进行测序,她的实验室能够确定肿瘤细胞基因表达的细节,并更好地理解TME。他们发现,肿瘤中细菌的存在本身也对肿瘤产生物理影响。研究表明,细菌会影响肿瘤细胞密度,在人类肿瘤细胞之间增加空间。结果,这些细胞变得紧张并暂时处于静止状态,直到细菌被清除。
"这从多种角度来看都很有趣,包括免疫治疗和免疫学的角度,"她分享道。
"我们看到这些静止细胞,它们降低代谢,降低基因表达,并且抗原呈递减少。所以当癌上皮细胞被推入这种休眠状态时,它们对免疫系统变得有些'隐形'。"
从化疗的角度来看,这是一个有趣的发现。"我们知道,临床上使用的许多抗代谢化疗药物都是针对高增殖细胞的,"她解释道。
目前,该团队正在努力绘制TME内的宿主-细菌相互作用图,寻找细胞的共定位和功能,以更好地理解肿瘤对细菌感染的反应。尽管他们仍在努力理解这些机制,但Bullman对当前的数据感到鼓舞。
"有关于微生物影响的线索,这些微生物的数量、负荷、它们招募的免疫细胞、单核细胞,以及它们对肿瘤微环境内免疫检查点的影响。"
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