微生物特征与癌症免疫治疗反应相关

微生物组可以识别那些受益于多种不同癌症联合免疫疗法的患者，包括罕见的妇科癌症、胆道癌和黑色素瘤。

来自威康桑格研究所、澳大利亚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最大规模的研究中发现了与联合免疫疗法的阳性反应相关的特定细菌菌株。

这项研究今天（3 月 1 日）发表在《自然医学》杂志上，详细介绍了个体肠道细菌中微生物的特征集合，这可能有助于识别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难以预测。

未来，更多地了解这些细菌菌株可以帮助推动下一代益生菌（称为“活生物治疗产品”）的开发，其重点是调节微生物组以从内部支持联合免疫疗法。

免疫疗法是一种利用人体免疫系统来治疗癌症的治疗方法。虽然它非常有效，但它只对多种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产生反应，有助于确保患者不会在没有医疗益处的情况下忍受这些不必要的副作用。

这项研究使用了澳大利亚一项大型多中心临床试验中收集的样本，其中联合免疫疗法对 25% 患有多种晚期罕见癌症的患者有效，包括罕见的妇科癌症、神经内分泌肿瘤以及上消化道和胆道癌症癌症。

该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。这些抗癌剂会阻断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，进行深度鸟枪法宏基因组测序¹，以绘制参与者微生物组内的所有生物体图谱，直至菌株水平。

他们在那些对治疗反应良好的人体内发现了多种细菌菌株，其中许多菌株以前从未被培养过。这使他们能够识别在对治疗反应良好的患者中发现的微生物组特征。

除此之外，该团队还使用此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，例如黑色素瘤，并且可以跨国家预测癌症患者可能会对联合免疫疗法产生反应。

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

这表明肠道微生物群与治疗反应之间的关系对于特定的治疗组合是特定的。因此，研究人员建议，无论癌症类型如何，未来依赖肠道微生物组的诊断测试或治疗方法的开发都应针对免疫治疗方案进行定制。

迈向个性化医疗的这一步骤可能有助于将癌症治疗扩展到更多人，并可以为个人匹配对他们最有利的治疗方法。

来自澳大利亚 Wellcome Sanger 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）了解微生物组可以开辟一个新的水平个性化医疗。如果我们要了解人体正在发生的事情以及癌症治疗与微生物组之间的相互作用，那么拥有额外的分辨率至关重要。下一步是能够测试特定菌株和反应之间这种关系的具体机制这项研究的前景广阔，并且可以通过多种方式造福人类健康。”

罕见的癌症可能很难研究和治疗，虽然免疫疗法在其中一些病例中可能非常有效，但它也可能是不可预测的。我们的研究表明，微生物组会影响个体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考虑微生物组。除此之外，还有可能开发活生物治疗产品，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合作，为他们提供最佳的反应机会。”

大卫·亚当斯 (David Adams) 博士，威康桑格研究所的共同高级作者

威康桑格研究所的共同高级作者特雷弗·劳利博士说：“我们的微生物组因人而异，我们所有人都含有不同的细菌和其他生物体生态系统，这些生态系统影响着我们对周围世界的反应。我们的研究亮点个体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受益最大的微生物组来产生直接的临床影响，并有助于设计未来的临床试验。”