“粪便”也能治病?一文揭秘肠道菌群在抗肿瘤治疗中的作用

学术   健康   2025-02-02 09:02   宁夏  


肠道菌群在数量上非常庞大,功能上也尤为重要,肠道菌群不仅参与人体的能量代谢,并且在免疫系统的调节机制中也承担着至关重要的生理功能。


健康的肠道菌群有着自己独特的调节方式,维持着正常的动态平衡,内在的复杂菌落,作为一个整体,呈现出健康的工作模式,承担着重要的生理功能。然而在过去的数年里,抗生素的滥用破坏了肠道菌群的正常结构,打破了肠道菌群自我调节的动态平衡,导致多种肠道疾病发生。


图片来源:摄图网

肠道菌群对肿瘤的影响



结直肠癌(CRC)作为常见的恶性肿瘤之一,是全球发病和死亡首位的消化系统恶性肿瘤。


结直肠癌的发生发展由各种遗传和环境因素共同介导,然而估计的CRC的遗传率仅为12%~35%,提示环境因素的重要性。多项荟萃分析证明了肠道菌群失调与CRC发生发展的相关性。


对结直肠腺瘤-腺癌肠菌分析表明,在癌变早期到晚期阶段具核梭杆菌(F.nucleatum)和摩尔梭菌(Solobacteriummoorei)的丰度逐渐增加,提示肠道菌群可能参与结直肠腺瘤-腺癌途径。


随着基因测序技术的不断进步,研究者们发现大部分肿瘤样本的癌细胞和免疫细胞中都含有细菌。目前认为瘤内细菌可能来源于黏膜屏障侵犯、邻近组织转移和血液转移。


肠道菌群与致癌信号通路
图片来源:医会宝编辑部


肠道菌群参与CRC 发生、侵袭和转移的分子机制



F.nucleatum和肠毒素脆弱拟杆菌(ETBF)已被证明是导致CRC恶化的致癌因素,并且在多项研究中被证明存在于结直肠肿瘤的内部。肠道菌群能够通过多种机制促进CRC发生和进展。


(1)诱导慢性炎症


慢性炎症已被证实是肿瘤发生发展的元凶之一。Chang等发现在结肠炎相关CRC的初期阶段,肠道菌群衍生的脂多糖(LPS)通过结合TLR4受体,促进Th17细胞扩增并诱导M2型巨噬细胞极化。


F.nucleatum可通过ALPK1/TIFA途径,或TLR4信号通路,激活CAC相关的NF-κB信号通路,增加CAC中致癌基因ZFP90的表达,并增加炎性细胞因子IL-8和两个已知与CRC有关的抗凋亡基因BIRC3和TN-FAIP3的表达。


Han等发现ETBF毒素能够触发STAT3-NF-κB依赖性促炎信号级联,释放炎性细胞因子。Chung等发现致毒大肠杆菌的定植会导致小鼠体内促炎性IL-17的产生增加以及随后的DNA损伤,加速CRC的发展。


值得注意的是,与散发性CRC不同的是在炎症驱动的CRC中,早期可以检测到TP53的突变,而且已知这种突变会增强TNF、NF-κB和STAT3信号传导。此外,长期的慢性炎症最终会诱导免疫抑制微环境,促进肿瘤进展。

图片来源:摄图网


(2)调节免疫微环境

肠道菌群可以通过促进免疫抑制微环境的形成和诱导免疫细胞的失活来逃避宿主抗肿瘤免疫。

Li等发现肠道微生物群失衡诱导肿瘤细胞分泌与转移相关的分泌蛋白cathepsinK(CTSK),CTSK能与TLR4结合,通过依赖mTOR的途径刺激巨噬细胞M2极化。

F.nucleatum感染可激活CCL20促进巨噬细胞浸润,同时诱导M2巨噬细胞极化。此外,摄入高纤维食物可诱发肠道菌群失调并促进肠癌的发生,同时激活MCP-1/CCR2轴,极化M2型巨噬细胞。

尽管卵巢癌与肠道菌群的关系研究尚处于早期,但研究发现卵巢癌患者的肠道菌群多样性降低,炎症因子升高可能通过腹腔环境促进肿瘤转移。


粪便移植”可辅助抗肿瘤治疗



粪便微生物群移植(FMT)作为一种可操纵肠道微生物的干预措施,被证明可辅助抗肿瘤免疫治疗,以达到客观缓解

图片来源:截图自参考文献


Yang Y等研究发现,通过粪菌移植(FMT)重塑肠道菌群的特性,可能通过调节免疫与肿瘤细胞的相互作用以及改变微生物代谢产物,从而潜移默化地改变肿瘤微环境,增强宿主对ICIs的响应能力


以免疫检查点抑制剂(ICIs)为代表的肿瘤免疫治疗在近年来受到了越来越多的关注,而肠道菌群在调节抗肿瘤治疗效果中被证实发挥着关键作用。作为一种整合性操作,粪菌移植(FMT)被提议为一种理想的协同治疗方法,用于增强ICIs的疗效并减少疗效差异。通过重塑肠道菌群、平衡菌群代谢产物以及重塑肿瘤微环境(TME),FMT可作为辅助疗法,与ICIs协同作用以改善抗肿瘤免疫反应


然而,FMT的有效性及其长期影响仍存在诸多探索空白。由于粪菌移植成分的复杂性,其潜在风险往往在治疗后才被充分评估,并且更难准确定位风险来源。例如,如何避免引入致病微生物和致病基因的风险?如何最大化抗生素使用的益处?FMT操作的最佳策略是什么?对于接受ICIs治疗的患者,最适宜的微生物群体是什么?为了在一定程度上降低这些风险,可以采取以下措施:优化联合治疗策略、选择合适的FMT递送途径、加强翻译前的供体筛查以及在治疗全过程中对接受者进行定期监测。

END

参考文献:

[1]邵雨琪,洪洁.肠道菌群和结直肠癌发生发展及治疗的研究进展[J].中国肿瘤临床,2024,51(17):881-887.

[2]Yang Y, An Y, Dong Y, et al. Fecal microbiota transplantation: no longer cinderella in tumour immunotherapy[J]. Ebiomedicine, 2024, 100.

[3]马晨,张和平.粪便菌群移植的研究与应用[J].中国微生态学杂志,2016,28(03):364-368+373.DOI:10.13381/j.cnki.cjm.201603032.

声明:本文出自医会宝编辑部,旨在为医疗专业人士传递更多医学信息。本文并不能取代医生的专业诊疗意见,如有罹患,需前往专业医院检查诊断。

致:读者朋友

为了不让大家错过医会宝肿瘤视界

每个工作日17:30推送的医学知识和前沿资讯

下面教大家如何第一时间接收到我们的推文:

点击文章开头上方“医会宝肿瘤视界”→点击右上角“…” →点选“设为星标  ” 加上星标

这样就不会找不到我们啦!

医会宝肿瘤视界
医会宝旗下肿瘤领域的垂直新媒体,传播分享肿瘤前沿资讯、最新指南、诊疗知识、热门课程及会议,规范肿瘤诊疗,致力成为国内肿瘤领域的专业医学交流平台。
 最新文章