题图 | Pixabay
撰文 | 宋文法
肠道菌群是人体不可分割的组成部分,与宿主的健康密切相关。大量研究显示,肠道菌群可调控肿瘤的发生发展,同时决定化疗、放疗、免疫检查点抑制剂的疗效。因此,可以通过富集特定菌种来抑制肿瘤生长。然而,尚不清楚菌群发挥抗癌作用的分子机制。
2026年7月14日,美国西达赛奈医疗中心研究团队在"Cell Reports Medicine"期刊上发表了一篇题为" Tryptophan degradation by intestinal Bacteroides induces anti-tumor immunity and limits melanoma growth "的研究论文。
研究显示,人单形拟杆菌/鼠拟杆菌可通过分解色氨酸产生吲哚类物质,从而激活抗肿瘤免疫,显著抑制多种肿瘤生长,包括结直肠癌、胰腺癌、乳腺癌、黑色素瘤,或具有广谱抗癌潜力。此外,直接口服补充吲哚类物质也能诱导抗肿瘤免疫反应,抑制肿瘤进展。
对人类黑色素瘤患者分析发现,对免疫检查点阻断疗法(ICB)有反应的患者,其粪便中该菌群关键基因丰度显著更高,为肠道菌群用于癌症治疗、免疫增效提供了理论基础。
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图源:参考文献
此前,研究团队在缺失RNF5基因的小鼠肠道中发现11种具备抗肿瘤潜力的肠菌,尤其是鼠拟杆菌(Bacteroides rodentium),其人类对应肠菌是单形拟杆菌(Bacteroides uniformis)。
在这项最新研究中,研究团队首先发现,人单形拟杆菌/鼠拟杆菌均具有显著的抗肿瘤效果,在无菌小鼠或具有复杂肠道菌群的小鼠中,定植鼠拟杆菌能够有效抑制黑色素瘤的生长,激活抗肿瘤免疫。
重要的是,抗癌作用不仅限于黑色素瘤,在结直肠癌、胰腺癌和乳腺癌模型中同样有效,提示可能具有广谱抗癌潜力。
进一步机制分析发现,人单形拟杆菌/鼠拟杆菌通过关键代谢酶色氨酸酶A(TnaA)和芳香族氨基转移酶(ArAT),协同分解肠道色氨酸,产生吲哚类代谢物,吲哚促进CD8+ T细胞、NK细胞和树突状细胞浸润肿瘤,并下调血清中G-CSF和CXCL1等免疫抑制因子,从而激活抗肿瘤免疫。
功能实验证实,敲除人单形拟杆菌TnaA基因后,菌株彻底丧失分解色氨酸的能力,也无法抑制黑色素瘤生长,这直接证明分解色氨酸是抗肿瘤的关键。
此外,直接口服补充吲哚类代谢物,也能激活小鼠抗肿瘤免疫反应,抑制黑色素瘤进展,重现拟杆菌的抗肿瘤效果。
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图源:参考文献
最后,研究团队还分析了人类临床数据,对免疫检查点阻断疗法(ICB)有反应的黑色素瘤患者,其粪便中ArAT和TnaA基因的丰度显著更高,此外,在肠道菌群状态更健康的患者中,TnaA的水平也更高。
TCGA数据库分析显示,体内携带单形拟杆菌的实体瘤患者,无病生存期显著更长,复发风险更低。
研究团队指出,这项研究不仅发现了一类能激活抗癌免疫的肠细和代谢物,还完整建立了肠菌调控抗肿瘤免疫轴,以及打通了动物实验与临床患者证据,为开发基于肠菌的肿瘤治疗策略提供了理论基础。
综上,结果表明,肠道特定拟杆菌属可通过分解色氨酸,产生吲哚类物质,激活抗癌免疫,从而抑制多种肿瘤生长,作为低成本、可口服、广谱抑癌的菌群通路,拟杆菌-吲哚类物质有望成为下一代肿瘤免疫治疗的核心靶点。
参考文献:
https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2026.102921
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