大部分癌症研究和治疗都集中在对癌细胞的直接影响上。然而,将癌症理解为患者整体的一部分,而不仅仅是一个孤立的入侵者,已经为癌症患者带来了一系列见解和治疗方法。2026年6月23日,在纽约科学院主办的癌症免疫治疗前沿研讨会上,第二场会议的重点就是探讨微生物组如何影响癌症和免疫治疗。
GVHD与微生物组
研讨会伊始,希望之城洛杉矶和希望之城医学中心总裁Marcel van den Brink博士介绍了肠道微生物组在癌症免疫治疗中的作用。
他首先描述了移植物抗宿主病(GVHD)的历史,指出虽然1970年代的早期研究表明无菌小鼠在移植后GVHD发生率较低,但近期研究则将肠道微生物组视为免疫系统的调节器。
"保护共生厌氧菌是有益的,"他表示。他解释说,肠球菌(Enterococcus)有在多样性降低的种群中占据主导地位的习惯,他指出"在同种异体移植背景下这种情况经常发生,并且再次与移植物抗宿主病相关联。"
"所以我们试图了解这种情况是如何发生的,为什么会出现这种主导现象?"van den Brink描述了化疗或X射线治疗预处理如何导致肠道内部衬里受损,进而引发免疫细胞的异体反应性。受损的肠上皮细胞产生乳糖酶的能力降低,导致乳糖可用性增加,这可能有助于包括粪肠球菌(E. faecillis)在内的肠球菌物种的生长——这是GVHD患者体内发现的主要物种。同时,胆汁酸可能具有免疫抑制作用。
他进一步分享了两项已发表研究的结果,这些研究探讨了免疫细胞在此循环中的作用以及潜在的干预措施。他总结这项工作时说:"保护共生厌氧菌至关重要。"
"如果考虑将肠道微生物组作为改善癌症患者预后的靶点,这可能是我能提出的最简单的观点。"
由于肠道是一个复杂的生态系统,研究角度众多,van den Brink实验室现在也在探索除抗生素外的其他研究途径,同时继续进行抗生素和其他疗法的研究。
益生菌工程
本环节的第二个演讲由哥伦比亚大学微生物学和免疫学副教授Nicholas Arpaia博士 presenting,探讨了利用工程化益生菌进行个性化癌症免疫治疗的可能性。
他的工作重点是探索细菌与肿瘤微环境(TME)之间的相互作用,以及细菌如何作为某种特洛伊木马进入肿瘤内部环境。
关于癌症免疫治疗,Arpaia首先表示:"希望我能说服你们,利用细菌是一条潜在的前进道路。"他认为,细菌在该领域有着光明的前景,过去20-30年来的出版物、成立的公司和临床试验都提供了坚实且不断增长的研究基础。
他继续描述了该领域的广泛范围,包括细菌的工程方式以及这些细菌的递送方式。虽然免疫肿瘤学领域倾向于工程化能够修饰TME或递送新抗原的有效载荷,但也有其他方法旨在递送毒素或修饰TME内的代谢。此外,Arpaia还分享了静脉注射(IV)、瘤内或口服递送之间的差异细节。他指出,静脉注射的细菌已被发现在肿瘤核心中存在。"据推测,这是因为肿瘤内部条件适宜。"
那么,这种行为如何有益于癌症治疗呢?"细菌本身的特性可以激活先天免疫系统,"Arpaia说。"如果你再结合一些能够帮助激活适应性免疫系统的东西,它就为我们提供了真正获得长期、持久和有效反应所需的所有信号。"
虽然许多细菌策略涉及细菌将特定有效载荷带到TME,但他的大部分工作探索了一种基于群体感应的裂解或同步裂解电路的策略。
"本质上,我们应该观察到的是:细菌生长,达到群体感应阈值,因此发生同步裂解事件,少数细菌残留,整个群体再次经历这些循环事件。"
裂解事件后,"剩下的只是一个充满先天免疫刺激配体的大袋子。"有效载荷通过细菌的同步裂解释放一次又一次。Arpaia总结了这一过程:"它们生长,经历裂解事件,重新生长,整个过程再次反复。"
肿瘤相关细菌的空间分布
最后一个演讲从讨论肿瘤内部深处的细菌裂解无缝过渡到讨论肿瘤相关细菌在TME内的位置如何影响治疗策略。
德克萨斯大学MD安德森癌症中心免疫学副教授Susan Bullman博士在开始讨论时首先退后一步,不直接谈癌症。"我要谈的是细菌,我们微生物组成员对肿瘤的自然定植,"她说。
她解释说,她的团队"特别感兴趣于口腔胃肠道癌症,以及了解微生物如何从我们的微生物组扩散并渗入人类肿瘤以调节TME。"
Bullman描述了某些通常局限于口腔的细菌如何迁移并渗入胃肠道(GI)道的癌症。她特别关注核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum),这种细菌不仅在胃肠道肿瘤中被一致识别出来,还被发现对患者预后产生负面影响。
"当这种微生物在肿瘤中富集时,患者往往有更高的复发风险、转移风险和总体预后不良,"她说。Bullman解释说,不同肿瘤类型和微生物渗入肿瘤的可能性存在差异——胃肠道肿瘤细菌感染发生率更高。此外,细菌在肿瘤内部呈异质性分布,虽然这种细菌不是肿瘤组织中唯一的微生物,但她的工作旨在了解该物种如何调节TME。
她问道:"当这些微生物进入肿瘤组织或渗入肿瘤组织时,它们究竟在做什么?"她指出,在健康组织中,细菌会与上皮细胞相互作用并与免疫系统互动,但在TME内它们的作用尚不清楚。
通过同时对肿瘤和细菌细胞进行测序,她的实验室能够识别肿瘤细胞的基因表达细节,并更好地理解TME。他们发现,肿瘤中细菌的存在本身也对肿瘤产生物理影响。研究表明,细菌会影响肿瘤细胞密度,在人类肿瘤细胞之间增加空间。因此,这些细胞变得紧张并暂时进入静止期,直到细菌被清除。
"这从多个角度来看都很有趣,包括免疫治疗和免疫学角度,"她分享道。
"我们看到这些静止细胞,它们降低代谢,减少基因表达,并且抗原呈递减少。因此,当癌上皮细胞被推入这种休眠状态时,它们对免疫系统变得某种程度上'隐形'。"
从化疗角度看,这是一个有趣的发现。"我们知道临床上使用的许多抗代谢化疗药物都是针对高增殖细胞的,"她解释道。
目前,该团队正在努力绘制TME内的宿主-细菌相互作用图谱,寻找细胞的共定位和功能,以更好地了解肿瘤如何应对细菌感染。虽然他们仍在尝试理解机制,但Bullman对当前数据感到鼓舞。
"有迹象表明微生物的影响、这些微生物的数量、它们招募的免疫细胞、单核细胞以及它们对肿瘤微环境内免疫检查点的影响。"
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