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Cell Metab | 陈豪燕团队揭示肠道菌群及代谢物与抗PD-1/PD-L1免疫治疗响应相关

BioArt · 公众号 · 生物 · 2025-02-06 09:12

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2025年2月4日，上海交通大学医学院附属仁济医院消化科 陈豪燕 教授团队在 Cell Metabolism 在线发表了文章 Interplay between gut microbial communities and metabolites modulates pan-cancer immunotherapy responses 。该研究 通过整合肠道微生物群和代谢物的数据，揭示了肿瘤患者体内五种不同的肠道微生物肠型，并与抗PD-1/PD-L1免疫治疗反应密切相关。 此外，研究还发现，由肠道细菌代谢产生的代谢物， 苯乙酰谷氨酰胺 （Phenylacetylglutamine， PAGln ）在免疫治疗中的抑制作用，尤其是对T细胞活性上的影响。同时，研究还探讨了 肠道菌群移植 （ FMT ）作为一种潜在治疗策略，尤其是对于那些对抗PD-1单抗治疗表现出抗药性的患者，FMT可能通过重新塑造其肠道微生物群来恢复治疗反应。

五种肠道微生物肠型与免疫治疗反应的关系

在癌症免疫疗法中，抗PD-1/PD-L1单抗治疗作为一种有效的治疗手段，已经被广泛应用。然而，由于个体差异，治疗效果存在较大变异，如何预测并优化治疗效果一直是临床研究的难点。为了探究肠道微生物群对免疫治疗的潜在影响，研究团队对303名接受抗PD-1/PD-L1免疫治疗的癌症患者进行了粪便微生物群和代谢物的多组学分析，结合四个公共宏基因组数据集（568名患者）的数据，发现了与治疗反应密切相关的五种肠道微生物肠型。每种肠型不仅有着不同的细菌组成，还表现出独特的代谢特征，这些肠型及其代谢物能够作为生物标志物，帮助预测患者的免疫治疗反应。

Phenylacetylglutamine (PAGln)的免疫抑制作用

研究团队还深入分析了PAGln这一由肠道细菌代谢的产物在免疫治疗中的作用。研究表明，PAGln的水平与免疫治疗反应呈负相关，且其抑制作用主要通过对T细胞功能的抑制实现。小鼠实验进一步验证了这一发现，实验结果显示，使用PAGln后，小鼠的肿瘤生长显著增加，免疫反应也受到抑制，证明了PAGln在免疫治疗中的潜在不利影响。

肠道菌群移植：重塑肠道微生物群以提高免疫治疗反应

值得注意的是，研究团队还探索了肠道菌群移植（FMT）作为一种可能的策略，以改善抗PD-1免疫治疗的反应性。研究团队发现，对于那些对抗PD-1单抗治疗表现出抗药性的患者，通过FMT可以有效地重塑其肠道微生物群，向更有利于免疫治疗反应的肠型（如E_Eumin/E_Bact）转变。FMT的这一潜力为抗PD-1单抗治疗耐药性患者提供了一种新的可能性，特别是对于那些在自然状态下或经过治疗后仍然显示抵抗的患者，FMT可能为其恢复治疗反应提供新的希望。

该研究是由仁济医院消化科的陈豪燕教授及其团队主导，论文的共同第一作者包括消化科博士后朱小强博士（现为四川省医学科学院·四川省人民医院消化科内医师），博士研究生胡慕妮、黄孝雯、硕士研究生李灵翕，肿瘤科副主任医师林晓琳，仁济医院肿瘤科肖秀英主任医师、江苏省肿瘤医院的沈波主任医师，苏州大学第一附属医院的何宋兵主任医师为共同通讯作者。本研究还得到了消化科房静远教授、洪洁教授的大力支持。研究团队表示，此项发现不仅为免疫治疗提供了新的生物标志物，也为未来的精准治疗与免疫治疗优化开辟了新的方向。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.12.013

制版人：十一

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