粪菌移植(FMT)可以帮助癌症免疫疗法突破瓶颈
粪菌移植(FMT)可以帮助癌症免疫疗法突破瓶颈
近年来,癌症治疗领域迎来了一股新的热潮——粪菌移植(Fecal Microbiota Transplantation,FMT),这一创新方法通过调整患者的肠道微生物群,旨在提升免疫疗法的效果,特别是对于那些对传统治疗手段反应不佳的患者。本文将从多个角度全面介绍粪菌移植在癌症治疗中的应用及其面临的挑战。
肠道微生物群与免疫疗法
肠道微生物群,这个由数万亿微生物组成的复杂生态系统,对人体健康的影响远超我们的想象,这些微生物不仅参与消化过程,还与免疫系统的功能密切相关,研究表明,肠道微生物群在调节免疫反应方面发挥着重要作用,尤其是在免疫疗法中。
免疫疗法是一种利用患者自身免疫系统来攻击癌细胞的治疗方法,其中,免疫检查点抑制剂(Immune Checkpoint Inhibitors,ICIs)是一类重要的药物,通过阻断癌细胞逃避免疫攻击的机制,帮助免疫系统识别并摧毁癌细胞;然而,免疫疗法的效果在不同患者之间存在显著差异,部分原因可能与肠道微生物群的多样性有关。
早在2015年,芝加哥大学的Thomas Gajewski团队在小鼠实验中发现,不同肠道微生物群的小鼠对免疫检查点抑制剂的反应存在差异,这一发现揭示了肠道微生物群在免疫疗法中的潜在作用,随后,多项研究进一步证实了这一观点,表明特定的肠道细菌可能对免疫疗法的效果产生积极影响。
粪菌移植的临床试验
2021年,两项关于黑色素瘤患者的临床试验引起了广泛关注,这些试验展示了粪菌移植在提升免疫疗法效果方面的潜力,研究人员从成功接受免疫治疗的患者那里收集粪便样本,并将这些样本移植到未响应治疗的患者体内,随后再次施用免疫检查点抑制剂。
在匹兹堡大学进行的一项试验中,15名未响应治疗的黑色素瘤患者接受了粪菌移植,其中6人对之前无效的免疫疗法产生了反应;这一结果表明,粪菌移植能够显著提升患者对免疫疗法的响应率;类似地,在以色列Sheba医疗中心进行的试验中,10名参与者中有3人在接受移植后成为响应者。
蒙特利尔大学的Bertrand Routy团队采取了另一种策略,他们从健康志愿者而非成功响应者那里收集粪便样本,并将其移植到20名黑色素瘤患者体内,结果显示,13名患者对检查点抑制剂产生了反应,其中4人进入了完全缓解状态,这一发现不仅扩大了潜在的粪便供体池,还为粪菌移植的应用提供了新的思路。
粪菌移植的实际挑战
尽管粪菌移植在临床试验中显示出巨大的潜力,但其临床应用仍面临诸多挑战,首先,供体的选择和筛选是一个复杂的过程,由于肠道微生物群的多样性和复杂性,找到合适的供体并不容易;此外,严格的筛查要求也是确保移植安全性的关键步骤。
其次,粪菌移植的标准化和可控性也是一个重要问题,人类粪便作为药物成分的不稳定性使得医生难以确定供体是否具有正确的细菌,以及接受者需要哪些细菌,这种不稳定性限制了粪菌移植的广泛应用。
为了克服这些挑战,研究人员正在探索更为标准化和可控的方式来改变肠道微生物群,例如,开发已知细菌的标准化组合以替代传统的粪菌移植,通过这种方式,可以提供更可控和可重复的治疗,并避免粪菌移植相关的安全隐患,如病原体的潜在转移。
2022年,美国食品药品监督管理局(FDA)批准了两家公司开发的特定细菌组合,用于治疗复发性艰难梭菌感染,这些微生物组合的成功应用为未来的研究提供了新的方向。
饮食和抗生素对肠道微生物的影响
除了粪菌移植外,饮食和抗生素的使用也对肠道微生物群具有重要影响,研究表明,高纤维饮食与免疫疗法的良好响应相关;MD Anderson癌症中心的Jennifer Wargo团队发现,增加纤维摄入量可能有助于提升免疫疗法的效果;他们正在进行临床试验,以正式评估高纤维饮食在癌症治疗中的作用。
另一方面,抗生素的使用会严重破坏肠道微生物群,从而降低免疫疗法的效果,因此,减少接受免疫治疗患者的抗生素使用,可能有助于提高治疗效果;当抗生素不可避免时,可能需要采取恢复性措施,如粪菌移植,以帮助患者重新响应免疫疗法。
人鼠粪便移植研究的进展
为了进一步了解肠道微生物在免疫疗法中的作用,研究人员正在进行人鼠粪便移植研究,通过将人类供体的肠道微生物群移植到小鼠体内,科学家们可以更好地表征哪些细菌对治疗效果起关键作用。
芝加哥大学的Gajewski团队正在重建未响应者的肠道微生物群,以发现能够“竞争”并改变这种系统的细菌,从而使小鼠成为响应者;他们预测,一定程度的个性化将是必要的,可能需要开发各种细菌组合以满足个体需求,Gajewski希望在未来两年内开始针对个体化细菌组合的临床试验。
在休斯顿,Ajami团队正在MD Anderson癌症中心进行一项粪便移植临床试验,他们不仅采集患者的粪便样本,还在无氧条件下培养这些细菌,以保持肠道内复杂的细菌生态系统;然后,将这些细菌引入癌症模型小鼠体内,评估其对免疫疗法结果的影响。Ajami希望明年开始一项微生物组合的人体试验。
总结
粪菌移植作为一种新兴的癌症治疗方法,展示了巨大的潜力,通过调整患者的肠道微生物群,粪菌移植能够提升免疫疗法的效果,特别是对于那些对传统治疗手段反应不佳的患者;然而,其临床应用仍面临诸多挑战,包括供体的选择和筛选、标准化和可控性问题等。
未来,随着研究的深入和技术的进步,粪菌移植有望成为一种更为标准化和可控的治疗方法,通过开发已知细菌的标准化组合或靶向微生物组机制的药物,我们可以提供更有效和可控的治疗方案,为癌症患者带来更多的希望和治愈机会。
总的来说,粪菌移植为癌症治疗带来了新的曙光,尽管面临诸多挑战,但随着科学技术的不断进步,我们有理由相信,这一创新方法将在未来发挥更大的作用,为癌症患者带来更多的福音。如果您对粪菌移植感兴趣或有相关需求,欢迎随时咨询全球肿瘤医生网医学部。
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