后生元是癌症免疫治疗效果的关键决定因素
人类肠道微生物组——居住在我们肠道中的细菌、古菌、病毒和真核微生物的集合——与我们的免疫和代谢健康密切相关,甚至会影响我们对某些药物的反应效果。
在肿瘤学领域,特定癌症免疫疗法的疗效直接受某些肠道微生物群的影响。这促使研究人员探索操纵肠道微生物组以改善癌症治疗效果的方法。
维尔茨堡大学医院的助理教授迈克·卢博士正在利用肠道细菌的副产品(即后生元),以期提高嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法的疗效。在本次采访中,卢博士讨论了这些后生元如何被用来重编程CAR T细胞以促进抗肿瘤功能,以及需要进一步研究将微生物组增强疗法带入临床。
布雷克·福曼:您能解释一下什么是后生元,以及它们与益生菌的区别吗?
迈克·卢博士:益生菌,例如药店可购买的含不同乳酸杆菌的胶囊,携带提供健康益处的活微生物。它们与益生元不同——益生元指任何旨在促进特定有益肠道细菌生长和活性的营养形式。在肠道中,益生元被细菌转化为代谢物,而调节宿主环境的可溶性代谢物被称为后生元。后生元包括短链脂肪酸、糖类和多种信号分子等小分子。
布雷克·福曼:我们目前对后生元与免疫细胞功能关联的机制有哪些了解?如何利用这些知识改善免疫治疗效果?
迈克·卢博士:已知微生物群活性、癌症免疫治疗与临床结果存在关联。例如,某些肠道细菌能刺激抗原呈递细胞,增强免疫系统活性;我们还观察到特定细菌可促进T细胞分泌更多细胞因子。
当前研究显示多种表型变化,但具体机制尚未明确。因多数研究仍以整体微生物组为对象,我们正尝试将其分解为更易理解的子系统。
肠道中存在数万亿细菌,各自产生代谢物,难以确定单一成分的作用。我们的方法是识别单个代谢物对特定细胞类型的影响。例如,仅戊酸盐这一物质就同时涉及至少三四种机制。我们正系统解析多种代谢物的作用机制,以预测哪些后生元对接受CAR T细胞治疗的患者最有益。
布雷克·福曼:您为何选择戊酸盐作为研究重点?
迈克·卢博士:博士期间我研究自身免疫与炎症,当时学界正探索哪些代谢物诱导肠道耐受性稳态。此前我们已使用戊酸盐,发现它能抑制炎症反应。由此,我们决定研究炎症性T细胞和抗癌T细胞在戊酸盐作用下的反应。
戊酸盐提升T细胞抗肿瘤能力的效果非常显著。过去两三年,多个研究团队已证实戊酸盐对患者免疫治疗成功的重要性。
布雷克·福曼:您已证明后生元能在CAR T细胞制造过程中诱导表观遗传和代谢重编程。这一过程在实践中如何操作?
迈克·卢博士:谈及表观遗传代谢重编程,许多人认为工程过程极其复杂,但在实验室中操作相对简单。我们激活T细胞后,将后生元(如戊酸盐)加入培养基,再进行其他基因修饰。操作虽简易,生物学影响却更复杂——仅添加一种物质即可多途径影响细胞。例如,细胞自身消化代谢戊酸盐,间接促进氧化磷酸化重编程并激活线粒体通路。
布雷克·福曼:将微生物组衍生化合物转化为可规模化、标准化的治疗手段面临哪些关键挑战与机遇?
迈克·卢博士:作为基础免疫研究者,我首要关注物质作用机制。在癌症治疗研究中,重点是如何惠及患者。但只有理解机制,才能开发最优疗法。
现实世界中,微生物组的总体效应并非单一代谢物所致。最大挑战在于识别有益代谢物并阐明其作用机制。一旦突破,优势在于这些分子易于合成。
后生元可轻松整合到工程化T细胞培养中,并能按GMP标准生产,应与多数生产工艺兼容。
布雷克·福曼:展望未来,您认为后生元将如何塑造细胞免疫治疗及更广泛领域的前景?
迈克·卢博士:这些代谢物不仅适用于抗癌疗法,还可用于非恶性疾病治疗,例如自身免疫性疾病。但其反应高度依赖具体环境,我们需要更多数据明确代谢物起效的适用场景。一旦掌握安全应用后生元的方法,我们就能推进临床试验实施。
本文章基于尚未经过同行评审的研究发现。因此,结果应视为初步结论,需谨慎解读。了解同行评审过程在研究中的作用,请参考相关学术资源。欲获取更多信息,请联系原始研究机构。
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