佛罗里达大学健康癌症研究所的研究人员发现了一种由肠道细菌自然产生的小分子化合物，该化合物使小鼠对肺癌免疫治疗的反应率翻倍，并且现在可以制成药物用于人体测试。
这项研究结果于12月19日发表在《Cell Reports Medicine》期刊上，作为与常用免疫治疗药物（如免疫检查点抑制剂）的联合疗法，可能产生广泛的临床影响。免疫检查点抑制剂通过解除患者自身免疫系统对癌症的限制来靶向攻击癌细胞。
"在所有癌症中，接受免疫检查点抑制剂治疗的患者中只有约20%有反应——80%没有反应——因此任何能够提高反应率的药物都将是重磅药物，"该研究的第一作者、Christian Jobin博士实验室的博士后研究员Rachel Newsome博士说道。"我们设想这种小分子药物可以与免疫检查点治疗同时使用或在其之前使用，并在不增加任何侵入性治疗的情况下将患者的反应率提高50%。我们的目标是自然增强免疫治疗的活性，使更多人从治疗中获得积极效果。我们希望清空那些现在总是停满车辆的癌症中心停车场。"
这项研究建立在Jobin实验室多年来对肠道微生物群（即生活在肠道中的微生物群落，包括细菌）与人类健康和免疫系统之间复杂关系的研究基础上。从微生物组中天然分子制造药物的新发现代表了微生物组科学领域的突破性扩展。
"我们创建了一个流程，通过特定步骤从微生物群中获取治疗潜力，最终得到活性分子，"佛罗里达大学医学院佳得乐医学特聘教授、佛罗里达大学健康癌症研究所免疫肿瘤学和微生物组研究项目的联合负责人Jobin说道。
2018年，佛罗里达学术癌症中心联盟的资助以及与Moffitt癌症中心的合作使Jobin实验室获得了参加测试免疫检查点抑制剂临床试验患者的粪便样本。粪便使研究人员能够研究肠道微生物群的组成。该临床试验使用一种防腐剂收集患者粪便，这种防腐剂能够保存活细菌。当研究人员将对免疫治疗有反应的人类粪便移植到原本没有反应的小鼠体内时，这些小鼠开始对治疗产生反应。
这一发现至关重要：它表明肠道微生物群在决定对免疫治疗的反应中起着关键作用。
随后，研究团队将复杂的微生物群"逆向工程"为单一细菌。Newsome从180多种细菌中鉴定出6种菌株，当给予患有肺肿瘤的小鼠时，这些菌株增强了它们对免疫治疗的反应。
但是，粪便移植或口服细菌给药作为人类治疗手段难以大规模实施。研究人员需要确定这6种细菌如何促进抗肿瘤反应。从这些细菌中，研究人员鉴定出一种名为Bac429的单一代谢物，它能像6种细菌一样刺激免疫反应。
"当我们将Bac429注射到对免疫治疗高度无反应的肺癌小鼠肿瘤中时，免疫治疗后它们的肿瘤生长减少了50%,"Newsome说。"这是一个显著的差异。"
Newsome和Jobin正在开发天然Bac429的药物衍生物。他们也在努力揭示确切的机制。他们认为，这种天然产生的分子与免疫细胞的相互作用可能发生在肠道中，随后免疫细胞迁移到肿瘤部位。
这项新研究聚焦于肺癌，这是最致命的癌症之一，也是对免疫检查点抑制剂反应最差的癌症之一。但研究人员认为该分子可能对其他癌症也有效。
"联合疗法在癌症治疗中越来越普遍,"Jobin说。"人们可以设想将这种分子附着在抗体上或像佛罗里达大学正在开创的脂质纳米粒子上。"
Jobin的实验室还在研究饮食，特别是碳水化合物摄入量，如何影响该分子的功能。这可能导致精准的饮食干预措施，以提高癌症治疗的反应率。
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