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Science:高纤维饮食可改善黑色素瘤患者的免疫治疗效果

时间:2021-12-27 00:00:00 来源:网络整理

根据一项最新的大型国际合作研究,黑色素瘤患者在接受免疫治疗时,若饮食中富含纤维,则其免疫系统更容易杀死癌细胞,对疗法产生更好的应答。

这项研究由德克萨斯大学和美国国立卫生研究院领导,于12月23日发表在《Science》杂志上。研究人员认为,这标志着人们在抗击多种癌症方面取得了进展,包括最致命的皮肤癌——黑色素瘤。

黑色素瘤(melanoma)是美国第五大常见癌症。根据美国癌症协会的数据,明年美国将新增约10万例黑色素瘤病例,预计7000多名患者将会死亡。黑色素瘤是最具侵袭性的癌症之一,它往往会转移其他器官,比如肝脏、肺和大脑,从而导致患者死亡。

这项研究侧重于免疫检查点阻断(ICB)疗法,它彻底改变了黑色素瘤等癌症的治疗。检查点阻断疗法依赖于阻断检查点蛋白的抑制药物。检查点可防止免疫反应过于强烈,但有时也阻止 T细胞杀死癌细胞。因此,当检查点被阻断时,T细胞可以更好地杀死癌细胞。

俄勒冈州立大学的副教授Andrey Morgun表示:“ICB已经改变了癌症治疗的游戏规则,而肠道微生物组对治疗反应的影响已经在许多研究和临床前模型中得到证实。一个人的微生物组受到多种环境因素的影响,包括食物和药物,而遗传在人与人之间的微生物组差异中所占的比例要小得多。”

人类肠道微生物组是一个复杂的群落,由10万亿个微生物细胞组成,它们来自约1000种不同细菌。Morgun说,目前还不清楚膳食纤维的摄入和益生菌产品的使用是否会影响癌症患者的免疫治疗应答。

Morgun及其合作者此次研究了数百名黑色素瘤患者,分析了他们的肠道微生物组、饮食习惯、益生菌的使用、疾病特征和治疗结局。大多数患者正在接受pD-1抗体治疗,针对的是免疫检查点蛋白pD-1(程序性死亡分子1)。此外,他们还在植入肿瘤的小鼠上开展类似研究。

在人类观察性队列中,他们发现较高的膳食纤维摄入量与患者接受免疫疗法之后的疾病无进展相关;在那些摄入大量膳食纤维而不使用益生菌的患者身上,他们观察到最显著的益处。小鼠模型也获得了类似的结果。

Morgun表示:“我们发现,膳食纤维和益生菌的使用,都会影响肠道微生物组,与免疫检查点疗法的不同结局有关。根据人类队列的结果,我们无法确定因果关系——这些患者身上可能还存在一些我们在这项研究中无法测定的其他因素。”

不过,Morgun认为,小鼠身上的研究结果支持了这样一个观点:高纤维饮食且不使用益生菌的抗肿瘤免疫力最强。

为了帮助理解微生物组的复杂性,Andrey Morgun和Natalia Shulzhenko在早些时候开发了一种计算机建模技术,称为跨界网络分析(transkingdom network analysis)。

这项最新研究中使用的模型整合了多种类型的“组学”数据——宏基因组学、代谢组学、脂质组学、蛋白质组学等,以确定特定类型的肠道微生物之间的相互作用如何促进或破坏宿主的生物功能。在这个案例中,微生物的相互作用涉及到宿主对免疫检查点阻断的应答。

Morgun说,小鼠的跨界网络分析显示,瘤胃球菌(Ruminococcaceae)这种细菌随着高纤维饮食而增加,这一点值得关注。以往的类似研究也发现了同样的细菌。

他认为,双盲、随机饮食干预研究有助于确定ICB治疗开始后有针对性的饮食改变是否能改善患者的预后。“尽管研究结果表明,一些市售的益生菌可能对ICB患者有害,但需要更多的研究来确定哪些益生菌实际上是有益的,”他补充说。

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Dietary fiber and probiotics influence the gut microbiome and melanoma immunotherapy response

Science • 23 Dec 2021 • Vol 374, Issue 6575 • pp. 1632-1640 • DOI: 10.1126/science.aaz7015


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