《Nature Medicine》微生物特征与癌症免疫治疗反应有关

微生物组可以识别那些从多种不同癌症的联合免疫治疗中受益的人，包括罕见的妇科癌症、胆道癌症和黑色素瘤。

来自澳大利亚威康桑格研究所、奥利维亚牛顿-约翰癌症研究所的研究人员及其合作者，在同类研究中规模最大的一项研究中，发现了与联合免疫疗法产生积极反应相关的特定细菌菌株。

2024年3月1日发表在《自然医学》(Nature Medicine)杂志上的这项研究详细介绍了个体肠道细菌中微生物的特征集合，这可能有助于确定那些将从联合免疫疗法中受益的人，并有助于解释为什么这种治疗的疗效很难预测。

在未来，对这些菌株的更多了解可以帮助推动下一代益生菌的开发，被称为“活生物治疗产品”，专注于调节微生物组，从内部支持联合免疫治疗。

免疫疗法是一种利用人体免疫系统来靶向癌症的治疗方法。虽然它可能非常有效，但它只对很大范围的癌症的一部分接受者有效。与所有癌症治疗一样，免疫疗法可能有多种副作用。因此，能够预测谁最有可能对治疗有反应有助于确保患者不会忍受这些不必要的副作用而没有医疗效益。

这项研究使用了一项大型、多中心的澳大利亚临床试验中收集的样本，在该试验中，联合免疫疗法对25%的晚期罕见癌症患者有效，包括罕见的妇科癌症、神经内分泌肿瘤、上胃肠道和胆道癌症。

临床试验的重点是一种称为免疫检查点抑制剂的联合免疫疗法。这些抗癌药物阻断了人体的免疫检查点蛋白，使免疫细胞能够摧毁癌细胞。在这种情况下，免疫疗法阻断了PD-1和CTLA-4检查点。

研究人员使用临床试验患者的粪便样本，并进行了深度鸟枪宏基因组测序，以绘制参与者微生物组中的所有生物体，直至菌株水平。

他们在那些对治疗反应良好的患者身上发现了多种细菌，其中许多是以前没有培养过的。这使他们能够识别出对治疗反应良好的患者身上发现的微生物组特征。

除此之外，该团队还使用该签名来训练机器学习模型，该模型可以预测谁将从联合免疫疗法中受益。

他们对之前的研究进行了荟萃分析，发现他们的特征可以应用于不同的癌症，如黑色素瘤，并在不同的国家，预测癌症可能对联合免疫治疗有反应的个体。

然而，当应用于仅接受一种免疫治疗药物的患者时，仅针对免疫检查点受体PD-1，机器学习模型无法识别那些对治疗有反应的患者。

这表明肠道微生物群和治疗反应之间的关系是特定治疗组合的特异性。因此，研究人员建议，未来依赖于肠道微生物组的诊断测试或治疗方法的发展应该针对免疫治疗方案进行定制，而不管癌症类型如何。

个性化医疗的这一步可能有助于将癌症治疗扩展到更多的人，并可以将个体与最有利于他们的治疗相匹配。

来自澳大利亚威康桑格研究所和奥利维亚牛顿-约翰癌症研究所的第一作者Ashray Gunjur博士说:“我们的研究表明，在菌株水平，而不仅仅是物种水平上理解微生物组，可以开辟一个新的个性化医疗水平。”

如果我们要了解人体内发生的事情以及癌症治疗与微生物群之间的相互作用，那么拥有额外的分辨率是至关重要的。能够测试特定菌株和反应之间这种关系的特定机制是这项研究的下一个方向，它可以以多种方式有益于人类健康。“罕见的癌症很难研究和治疗，虽然免疫疗法在某些情况下非常有效，但它也可能是不可预测的。我们的研究表明，微生物组会影响人们对联合免疫疗法的反应，但单一疗法会产生不同的结果。这表明，在未来开发治疗方法时，应该考虑到微生物组。除此之外，有可能开发出活的生物治疗产品，这些产品可以提供支持免疫治疗的细菌，帮助微生物组与患者一起工作，使他们尽可能获得最佳的反应几率，”David Adams博士是威康桑格研究所的资深作者之一。

来自威康桑格研究所的资深作者Trevor Lawley博士说:“我们的微生物群因人而异，我们每个人都有不同的细菌和其他生物生态系统，这些生态系统塑造了我们对周围世界的反应。我们的研究强调了一个人的微生物组如何预测他们对癌症治疗的反应，这可以通过确定那些将受益最多的人来产生直接的临床影响，并有助于设计未来的临床试验。”