人体肠道中特定的细菌组合可以预测黑色素瘤在手术和免疫治疗(帮助免疫细胞靶向癌细胞的治疗方法)后复发的可能性。这是由纽约大学朗格尼健康中心(NYU Langone Health)及其佩尔穆特癌症中心(Perlmutter Cancer Center)研究人员领导的一项新研究的结果。
既往研究表明,25%至40%的黑色素瘤患者即使接受了这两种标准治疗方法,癌症仍会复发,但预测哪些患者会复发一直是个挑战。
该研究于4月17日在线发表在《细胞》(Cell)杂志上,研究对象为674名参与全球临床试验的患者。研究发现,当以新方式分析患者时,肠道中关键细菌群组数量的差异可以高达94%的准确率预测癌症复发。与复发风险变化最相关的细菌种类是Eubacterium、Ruminococcus、Firmicutes和Clostridium。
"我们的研究首次确定了可以作为这些特定患者复发风险增加标志物的肠道细菌类型,这将有助于定制治疗方案,"研究资深作者、纽约大学格罗斯曼医学院(NYU Grossman School of Medicine)人口健康系教授、纽约大学朗格尼佩尔穆特癌症中心人口研究副主任Jiyoung Ahn博士说。
当前结果围绕肠道微生物组展开,这是生活在人类消化道中的数万亿细菌的群落。在消化道中,这些细菌训练免疫系统区分应被攻击的危险细菌和应被耐受的帮助人类消化食物的细菌。既往研究发现,这些细菌种类以改变患者对免疫疗法反应的方式与免疫细胞(如自然杀伤细胞、T细胞)相互作用。这些细菌也可能影响为癌细胞生长提供燃料的糖供应。
地理位置的重要性
这项新研究分析了来自名为CheckMate 915的国际临床试验的肠道细菌种类。研究人员分析了黑色素瘤患者的粪便样本,这些患者的肿瘤已被手术切除。来自五个地理区域(如北美、东欧、西欧、澳大利亚和世界其他地区)的患者随后接受了免疫疗法组合(nivolumab和ipilimumab)或单独使用nivolumab。
研究团队发现,肠道微生物组是黑色素瘤复发的有力预测因子,但有一个转折:最能准确指示复发风险的细菌标志物根据患者居住地而变化。
通过首先根据肠道微生物组的整体相似性匹配患者(无论他们居住在哪里),研究团队能够找到在每个区域准确预测癌症复发的细菌"指纹"。通过分析患者肠道中所有细菌种类的DNA序列,研究人员创建了一个清单,列出黑色素瘤复发时存在或不存在的细菌种类。
使用微生物相似性的标准测量方法,研究团队发现,例如,从北美患者得出的特征可以准确预测世界其他地区患者的复发,但前提是这些患者具有相似的指纹。这些标志物的水平被发现可以预测癌症复发,准确率在83%至94%之间,具体取决于地理区域。
"Ahn说:"既往研究之所以困难,是因为预测治疗成功的肠道细菌似乎在一个地区到另一个地区之间变化。我们的研究提供了一种克服这一障碍的新方法,表明如果我们考虑个人的基础微生物组,这些标志物确实是可推广的。"
最后,研究团队还发现,在患者长达一年的免疫治疗过程中,肠道微生物组保持出人意料的稳定。
"这意味着单次治疗前的微生物组测试可以提供患者风险的可靠预测,"纽约大学朗格尼人口健康系教授、研究作者Richard Hayes博士(DDS, MPH, PhD)说。
"下一步是在其他癌症中验证这种匹配方法,并建立使这种方法在临床上可行所需的多样化数据库。未来,我们设想在治疗前分析患者的微生物组,将其与全球数据库进行比较,并提供从一开始就指导治疗的可靠预后。"
——Richard Hayes,人口健康系,纽约大学格罗斯曼医学院
除了Ahn和Hayes外,来自纽约大学朗格尼健康中心的研究作者还包括Mykhaylo Usyk、Huilin Li、Iman Osman和已故的Jeffrey Weber。其他作者还包括加州大学圣地亚哥分校儿科、计算机科学与工程和生物工程系的Rob Knight和Antonio Gonzalez。
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