李惠，趙菊梅，師長(zhǎng)宏

(1. 延安大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，陜西 延安 716000；2. 空軍軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，西安 710032)

人類(lèi)腸道菌群由1013～1014種微生物組成，基因組包含的基因數(shù)約是人類(lèi)自身基因組的100 倍，被稱(chēng)為人類(lèi)的“第二基因組”，它們與宿主細(xì)胞以多種方式相互作用，例如代謝、免疫調(diào)節(jié)等[1]。 腸道菌群通過(guò)誘導(dǎo)結(jié)腸組織的異常免疫反應(yīng)削弱腸道上皮屏障，形成特殊的免疫微環(huán)境，在疾病的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮非常重要的作用。 研究證明具核梭桿菌、產(chǎn)腸毒素脆弱擬桿菌和大腸桿菌等均與結(jié)直腸癌(colorectal cancer，CRC)的發(fā)生、發(fā)展有一定的相關(guān)性[2]。 Yang 等[3]最新研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群以脂多糖(LPS)作為觸發(fā)器，以趨化因子依賴(lài)的方式調(diào)節(jié)單核細(xì)胞樣巨噬細(xì)胞的積累，產(chǎn)生癌前炎癥環(huán)境，促進(jìn)腫瘤發(fā)生。 腸道菌群免疫調(diào)節(jié)聯(lián)合免疫治療、放化療等手段在CRC 的治療中也獲得了較好的效果。 在免疫治療中，生菌群通過(guò)激活TLR4(Toll-like receptor 4)，刺激腫瘤相關(guān)髓系細(xì)胞產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子，從而改善患者的預(yù)后[4]。 除此之外，已證明含有鏈球菌、乳桿菌和雙歧桿菌屬的制劑具有抗輻射保護(hù)作用[5]以及腸道菌群對(duì)化療藥物療效和毒性具有調(diào)節(jié)作用[6]。 總之，這些研究闡明了腸道菌群可以影響結(jié)直腸癌的發(fā)生和治療。

隨著菌群測(cè)序和組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，腸道菌群逐漸成為CRC 篩查和預(yù)測(cè)的生物標(biāo)志物。 此外，腸道菌群聯(lián)合療法還可提高CRC 治療療效和減少毒副作用。 本文就腸道菌群的免疫調(diào)節(jié)作用進(jìn)行綜述和討論，包括腸道菌群與宿主免疫；腸道菌群與腫瘤免疫；重點(diǎn)分析了相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)的結(jié)果；討論了腸道菌群聯(lián)合療法在CRC 治療中的作用機(jī)制和策略，并提出了腸道菌群應(yīng)用于臨床前面臨的挑戰(zhàn)，期望為CRC 聯(lián)合腸道菌群免疫調(diào)節(jié)治療提供良好的策略。

1 腸道菌群與宿主免疫

哺乳動(dòng)物腸道內(nèi)寄居的菌群大多數(shù)與宿主互利共生，宿主為腸道菌群提供了生長(zhǎng)和繁殖所必須的場(chǎng)所和營(yíng)養(yǎng)，并參與調(diào)節(jié)宿主正常發(fā)育[7]。 最新研究發(fā)現(xiàn)孕中期的胎兒組織器官中存在免疫細(xì)胞，通過(guò)組織培養(yǎng)分離出葡萄球菌和乳桿菌等菌屬的細(xì)菌，這些細(xì)菌能在體外誘導(dǎo)胎兒腸系膜淋巴結(jié)記憶T 細(xì)胞活化，提示胎兒體內(nèi)的細(xì)菌在早期免疫發(fā)育中的潛在作用[8]。 Bouskra 等[9]研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)菌小鼠的腸道相關(guān)淋巴組織(隱窩結(jié)節(jié)和孤立淋巴濾泡)發(fā)育不成熟，而腸道菌群可促進(jìn)孤立淋巴濾泡發(fā)育，其中革蘭氏陰性菌對(duì)孤立淋巴濾泡的發(fā)育起重要作用。

腸道菌群及其代謝物可影響免疫系統(tǒng)的功能。Schaupp 等[10]研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群在穩(wěn)定狀態(tài)下控制漿細(xì)胞樣樹(shù)突狀細(xì)胞產(chǎn)生I 型干擾素(interferon-I，IFN-I)，而無(wú)菌動(dòng)物的pDCs 無(wú)法啟動(dòng)適應(yīng)性免疫反應(yīng)。 腸道菌群代謝物短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids，SCFA)可以調(diào)節(jié)固有免疫細(xì)胞和適應(yīng)性免疫細(xì)胞的產(chǎn)生和功能，其中丁酸可直接作用于腸道粘膜免疫細(xì)胞，主要抑制巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、樹(shù)突細(xì)胞和效應(yīng) T 細(xì)胞的活性，增加調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞(regulatory T cells，Tregs)的數(shù)量及活性[11]。 腸道菌群代謝物丁酸鹽可通過(guò)作用于短鏈脂肪酸受體1(GPR41)及短鏈脂肪酸受體3(GPR43)促進(jìn)活化CD8+T 細(xì)胞的代謝，增強(qiáng)其記憶潛能。 無(wú)菌小鼠中抗原活化后的CD8+T 細(xì)胞則無(wú)法分化成為記憶性T 細(xì)胞[12]。 SCFA 還可減少巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及樹(shù)突細(xì)胞的募集和遷移，并抑制T 細(xì)胞和B 細(xì)胞的分化，以調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答和炎癥[13]。 更多有關(guān)腸道菌群及其代謝物影響免疫系統(tǒng)的研究見(jiàn)表1。

表1 腸道菌群及其代謝物對(duì)免疫系統(tǒng)的影響Table 1 Role of intestinal microbiota and metabolites on immune system

腸道菌群對(duì)宿主免疫系統(tǒng)發(fā)育及功能維持至關(guān)重要，然而有些細(xì)菌可導(dǎo)致免疫失衡，從而誘發(fā)CRC。 產(chǎn)腸毒素脆弱擬桿菌會(huì)增加上皮細(xì)胞的通透性、破壞黏膜屏障，產(chǎn)生炎癥，誘發(fā)腫瘤[24]。 Kostic等[25]研究發(fā)現(xiàn)，具核梭桿菌(Fn)喂養(yǎng) 8 周后的ApcMin/+小鼠能夠選擇性的增加CD11b+髓樣細(xì)胞，包括骨髓抑制細(xì)胞(MDSCs)、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)和DCs，這些細(xì)胞能夠抑制T 細(xì)胞功能，從而促進(jìn)腫瘤發(fā)展。 James 等[26]第一個(gè)詳細(xì)的人類(lèi)結(jié)腸免疫細(xì)胞和腸道細(xì)菌圖譜，顯示了結(jié)腸中腸道菌群和免疫細(xì)胞的變化，該圖譜可作為“人類(lèi)細(xì)胞圖譜”計(jì)劃的其中一部分，將推進(jìn)對(duì)結(jié)腸特定區(qū)域病變的研究，例如潰瘍性結(jié)腸炎和結(jié)直腸癌。

2 腸道菌群與腫瘤免疫

腸道免疫環(huán)境中存在著大量淋巴細(xì)胞和髓系來(lái)源的免疫細(xì)胞，在腸道局部免疫平衡和系統(tǒng)免疫平衡的維持中具有重要作用[27]。 當(dāng)腸道菌群失衡時(shí)，人體免疫穩(wěn)態(tài)也會(huì)產(chǎn)生紊亂，這些免疫環(huán)境的改變可能與CRC 發(fā)生有一定關(guān)系。 科學(xué)家們?cè)噲D將特定的菌群與CRC 相聯(lián)系，然而至今，腸道菌群影響CRC 發(fā)生和發(fā)展的機(jī)制仍待繼續(xù)研究。 在此，本節(jié)將匯總分析與CRC 發(fā)生和發(fā)展有關(guān)的菌群及相應(yīng)的免疫機(jī)制。

2.1 產(chǎn)腸毒素脆弱擬桿菌

產(chǎn)腸毒素脆弱擬桿菌(Enterotoxin-producing Bacteroides fragilis，ETBF)可通過(guò)釋放毒素，導(dǎo)致腸上皮脫落和γ 依賴(lài)的E-鈣黏蛋白裂解[28]。 ETBF除了作用于上皮屏障外，還可作用于免疫細(xì)胞和免疫分子。 ETBF 通過(guò)激活 TLR，增加白介素- 6(interleukin-6，IL-6))和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)，并進(jìn)一步激活轉(zhuǎn)錄因子 3(STAT3)和核因子-κB(NF-κB)，抑制抗腫瘤免疫，促使腫瘤發(fā)生[29]。 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ETBF 感染的APCmin/+小鼠在2 周內(nèi)發(fā)生腫瘤，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，ETBF 是通過(guò)激活小鼠體內(nèi)STAT3 誘導(dǎo)促癌Th17細(xì)胞產(chǎn)生IL-17，進(jìn)而誘導(dǎo)黏膜應(yīng)答，抑制抗腫瘤免疫，導(dǎo)致腫瘤發(fā)生[30]。

2.2 具核梭桿菌

具核梭桿菌(Fusobacterium nucleatum，F(xiàn)n)在CRC 高度富集，其能誘導(dǎo)局部炎癥，增加IL-6、IL-8、IL-12、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factorβ，TGF-β)、TNF-α 等炎性細(xì)胞因子，導(dǎo)致結(jié)直腸腫瘤的發(fā)生。 Fn 及其組分允許腫瘤浸潤(rùn)骨髓細(xì)胞上的TLRs 參與和激活myd88 介導(dǎo)的炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生，最明顯的是 IL-23 的產(chǎn)生。 IL-23 通過(guò)誘導(dǎo)IL-17A、IL-6 和 IL-22 的產(chǎn)生促進(jìn) CRC 的發(fā)展[31]。Fn 通過(guò)促進(jìn)腫瘤免疫逃逸、抑制自然殺傷細(xì)胞(natural killer cell，NK)或 T 細(xì)胞抗腫瘤防御、調(diào)節(jié)E-cadherin/β-catenin 來(lái) 支 持 CRC 的 發(fā) 展 和 轉(zhuǎn)移[32]，也有研究報(bào)道大腸癌組織中Fn 會(huì)隨著癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移而轉(zhuǎn)移[33]。

2.3 糞腸球菌

糞腸球菌(Enterococcus faecalis，EF)激活黏膜巨噬細(xì)胞產(chǎn)生旁觀者效應(yīng)，當(dāng)未轉(zhuǎn)化的原代上皮細(xì)胞暴露于糞腸球菌極化的巨噬細(xì)胞時(shí)，腸上皮細(xì)胞發(fā)生染色體不穩(wěn)定(chromosome instability，CIN)，然后轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞[34]。 TNF-α 作為巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)的旁觀者效應(yīng)的擴(kuò)散介質(zhì)，這種炎性細(xì)胞因子由糞腸桿菌觸發(fā)，并通過(guò)神經(jīng)突起導(dǎo)向因子Netrin-1 的抗凋亡作用導(dǎo)致結(jié)腸上皮細(xì)胞增殖[34]。 糞腸球菌可誘導(dǎo)腸上皮細(xì)胞內(nèi)超氧化物的形成可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞中COX-2 的表達(dá)，促進(jìn)腸上皮細(xì)胞中CIN 的形成導(dǎo)致結(jié)腸上皮細(xì)胞損傷。 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)超氧化物糞腸球菌感染的無(wú)菌IL-10-/-小鼠產(chǎn)生結(jié)腸炎和結(jié)腸癌；不產(chǎn)生超氧化物的糞腸球菌感染的無(wú)菌IL-10-/-小鼠僅產(chǎn)生結(jié)腸炎[35]。

腸道菌群通過(guò)調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境促進(jìn)腫瘤發(fā)生、發(fā)展。 將腸道菌群作為一種生物學(xué)指標(biāo)，可用于健康狀態(tài)的評(píng)估和CRC 的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)及其預(yù)后的預(yù)測(cè)。同時(shí)以腸道菌群為靶點(diǎn)，選擇性的清除致癌菌群，深入研究其致癌機(jī)制可為CRC 治療提供參考依據(jù)。此外，破譯更多具有特異性的致癌腸道菌群并表征其潛在機(jī)制也十分必要。

3 腸道菌群免疫調(diào)節(jié)聯(lián)合療法治療結(jié)直腸癌的機(jī)制

癌癥治療會(huì)干擾宿主的免疫反應(yīng)，并導(dǎo)致免疫系統(tǒng)功能異常，進(jìn)而影響治療效率。 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，腸道菌群及其代謝物可激活抗腫瘤免疫反應(yīng)，從而提高藥物療效、減輕毒副作用。 雙歧桿菌通過(guò)干擾素刺激基因(STING)和T 細(xì)胞表面腺苷2A 受體(A2AR)信號(hào)通路以及鼠李糖乳桿菌(LGG)通過(guò)DC 中cGAS/STING/TBK1/IRF7 軸均可增強(qiáng)免疫治療療效[36-38]；LGG 通過(guò)激活小腸隱窩周?chē)奘杉?xì)胞TLR2 通路來(lái)減輕放療造成的小腸損傷[39]；腸道菌群代謝物丁酸可通過(guò)提高CD8+T 細(xì)胞中ID2 的表達(dá)來(lái)增強(qiáng)CD8+T 細(xì)胞的抗腫瘤免疫應(yīng)答，從而改善化療藥物奧沙利鉑的療效[40]。

3.1 腸道菌群免疫調(diào)節(jié)聯(lián)合免疫治療的機(jī)制

腫瘤免疫治療是通過(guò)激活機(jī)體自身免疫機(jī)能對(duì)腫瘤細(xì)胞或組織進(jìn)行識(shí)別并殺傷，已證實(shí)腸道菌群通過(guò)改變腫瘤免疫微環(huán)境從而改善腫瘤免疫治療效果[41]。 2015 年發(fā)表的2 篇意義重大的文章，首次將腸道菌群與免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitors，ICls) 療效聯(lián)系起來(lái)[23，32]。 其中來(lái)自法國(guó)團(tuán)隊(duì)的研究表明抗細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4 (cytotoxic T-lymphocyte associated antigen 4，CTLA-4)不能抑制無(wú)菌小鼠的腫瘤生長(zhǎng)，而多形擬桿菌(B. thetaiotaomicron)和脆弱類(lèi)桿菌(B. fragilis) 可增加輔助性 T 細(xì)胞 1(T helper cells1，Th1)免疫應(yīng)答，促進(jìn)瘤內(nèi)DC 的成熟，增強(qiáng)小鼠對(duì)抗CTLA-4 的抗癌反應(yīng)[23]。 來(lái)自美國(guó)團(tuán)隊(duì)以類(lèi)似的方法證明了雙歧桿菌增強(qiáng)DC 的活化，提高抗PD-L1 的治療效果[32]。 2019 年，首次表征了中國(guó)人群腸道菌群與免疫治療響應(yīng)之間的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)腸道菌群的多樣性與患者外周CD8+T 細(xì)胞和NK 細(xì)胞以及顆粒酶B 的水平呈正相關(guān)[42]。

研究表明在大腸癌模型小鼠中，LGG 與抗PD-1聯(lián)合治療后小鼠腸道疣微菌門(mén)減少、擬桿菌門(mén)增加，并使鼠乳桿菌和單形擬桿菌富集，這兩種細(xì)菌分別與腸道DC 的活化和CD8+T 細(xì)胞的腫瘤浸潤(rùn)相關(guān)；口服LGG 活菌能通過(guò)增加腫瘤內(nèi)DC 和T 細(xì)胞來(lái)增強(qiáng)抗PD-1 免疫治療的抗腫瘤效果，其機(jī)制是LGG 通過(guò) DC 中 cGAS/STING/TBK1/IRF7 軸誘導(dǎo)其產(chǎn)生IFN-β，從而增強(qiáng)抗腫瘤CD8+T 細(xì)胞活化以及腫瘤浸潤(rùn)[38]。 有研究表明，腸道菌群還可以促進(jìn)CD47 單抗的抗腫瘤療效。 不同腸道菌群背景的Jax小鼠與Tac 小鼠對(duì)CD47 單抗的反應(yīng)有明顯差別。兩種小鼠共飼養(yǎng)后，對(duì)CD47 單抗均可產(chǎn)生應(yīng)答；靜脈或瘤內(nèi)注射雙歧桿菌屬可在原來(lái)無(wú)應(yīng)答的Tac 小鼠的腫瘤內(nèi)富集，并對(duì)CD47 單抗產(chǎn)生應(yīng)答。 分析機(jī)制發(fā)現(xiàn)瘤內(nèi)的雙歧桿菌可通過(guò)激活STING 信號(hào)以增強(qiáng)IFN-I，從而促進(jìn)DC 的交叉呈遞，增強(qiáng)了腫瘤組織內(nèi)抗 CD47 免疫治療的抗腫瘤效果[36]。Mager 等[37]發(fā)現(xiàn)了1 種新的微生物代謝物相關(guān)免疫通路。 在 CRC 小鼠模型中，假長(zhǎng)雙歧桿菌(B.pseudolongum)代謝產(chǎn)物肌苷在特定環(huán)境下(CpG 和樹(shù)突狀細(xì)胞分泌的IL-12 的協(xié)同刺激)通過(guò)T 細(xì)胞特異性腺苷2A 受體(A2AR)信號(hào)刺激cAMP-PKA-pCREB 通路，在腫瘤抗原激活T 細(xì)胞受體(TCR)的協(xié)同作用下，IL-12 受體(IL-12R)表達(dá)上調(diào)。 隨后，DC 衍生的IL-12 刺激促進(jìn)了肌苷誘導(dǎo)CD4+T 細(xì)胞中TH1 基因的表達(dá)，加入免疫檢查點(diǎn)抑制劑可促進(jìn)IFN-γ 的產(chǎn)生，從而提高了 ICI 療效。 研究人員還揭示艾克曼菌(Akkermansia muciniphila)同樣也可產(chǎn)生肌苷，具有相似的抗腫瘤效果。 在MC38 結(jié)直腸癌小鼠模型中，屎腸球菌(Enterococcus faecium)表達(dá)并分泌肽聚糖水解酶分泌抗原A(SagA)，能降解細(xì)菌的胞壁肽聚糖成分，生成有免疫活性的胞壁肽(如胞壁酰二肽MDP)，從而通過(guò)激活NOD2 信號(hào)來(lái)增強(qiáng)免疫治療效果。 此外，通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)使乳酸菌(Lactococcus lactis)表達(dá)SagA，也能增強(qiáng)ICI 抗腫瘤療效[43]。

3.2 腸道菌群介導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)聯(lián)合放化療治療結(jié)直腸癌的機(jī)制

放射療法(RT)是通過(guò)破壞腫瘤細(xì)胞DNA 來(lái)殺傷腫瘤細(xì)胞的有效方法[44]，超過(guò)50%的實(shí)體瘤患者在治療期間的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)接受了放療，通常與化療聯(lián)合使用[45]，然而，放化療引起的某些毒副作用通常限制了其廣泛應(yīng)用[46-47]。 最近的研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群免疫調(diào)節(jié)可以降低毒副作用，提高放化療的治療效果。

最新研究揭示了腸道菌群代謝產(chǎn)物在輻射防護(hù)中的關(guān)鍵作用，為減輕輻射暴露的副作用提供了有前景的治療靶點(diǎn)[48]。 接受高劑量電離輻射后幸存的小鼠擁有特殊的腸道菌群及其代謝物，其中毛螺 菌 科 (Lachnospiraceae) 和 腸 球 菌 科(Enterococcaceae)成員的豐度以及下游以丙酸和色氨酸途徑為代表的代謝物能夠保護(hù)造血系統(tǒng)和胃腸道系統(tǒng)免受輻射傷害[49]。 腹部放療治療結(jié)腸癌時(shí)，主要的毒副作用是小腸損傷。 LGG 通過(guò)釋放脂磷壁酸(LTA)激活小腸隱窩周?chē)奘杉?xì)胞TLR2 通路，從而誘導(dǎo)趨化因子CXCL12 表達(dá)；小腸固有層中COX-2+間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC) 表達(dá)的 CXCR4 與CXCL12 結(jié)合，激活MSC 向腸隱窩上皮干細(xì)胞附近遷移，使輻射損傷得以迅速修復(fù)。 此外，MSC 釋放前列腺素E2 保護(hù)上皮干細(xì)胞免受輻射誘導(dǎo)的凋亡，減輕腹部放療造成的小腸損傷[39]。 在腫瘤小鼠模型中，腸道菌群衍生的吲哚3-丙酸(IPA)處理可以抑制輻照誘導(dǎo)的小鼠死亡、體重減輕、造血系統(tǒng)損傷及胃腸道毒性。 其中孕烷X 受體/?；o酶A結(jié)合蛋白(PXR/ACBP)信號(hào)在IPA 介導(dǎo)的輻射保護(hù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用[48]。 最新研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群代謝產(chǎn)物丁酸鹽可通過(guò)抑制其組蛋白去乙?；富钚哉T導(dǎo)ID2 的表達(dá)，促進(jìn)IL-12 信號(hào)通路，從而在體內(nèi)及體外直接增強(qiáng)小鼠CD8+T 細(xì)胞的增殖和功能，促進(jìn)化療藥物奧沙利鉑的抗癌療效；同時(shí)分離自健康人的CD8+T 細(xì)胞體外培養(yǎng)中，丁酸鹽也可增加CD8+T 細(xì)胞的 ID2 及 IFN-γ 表達(dá)[40]。

4 腸道菌群免疫調(diào)節(jié)聯(lián)合療法治療結(jié)直腸癌的策略

腸道菌群通過(guò)免疫調(diào)節(jié)影響CRC 免疫治療、放療和化療的分子機(jī)制逐漸被闡明，為利用腸道菌群聯(lián)合治療策略提供參考。 部分動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究已證明腸道菌群干預(yù)策略能一定程度上能提髙免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療、放化療的敏感性或減輕不良反應(yīng)。

4.1 腸道菌群免疫調(diào)節(jié)聯(lián)合免疫治療的策略

基礎(chǔ)研究方面，在小鼠模型中，調(diào)節(jié)腸道菌群可提高腫瘤免疫療法的療效以及緩解毒副作用[50]。CD8+T 細(xì)胞介導(dǎo)抗腫瘤免疫反應(yīng)，增強(qiáng)免疫治療療效。 正常小鼠灌胃 LGG 兩周后，小腸 CD8+T 和CD4+T 細(xì)胞數(shù)量擴(kuò)增，結(jié)腸CD8+T 細(xì)胞特異性反應(yīng)升高。 轉(zhuǎn)基因腫瘤模型小鼠和DSS-AOM 誘導(dǎo)的結(jié)腸癌模型小鼠灌胃LGG 后，CD8+T 細(xì)胞數(shù)量增加，腫瘤被顯著抑制[51]。 腸道菌群還可以有效增強(qiáng)過(guò)繼轉(zhuǎn)移的自身/腫瘤特異性CD8+T 細(xì)胞的抗腫瘤功能，抑制腫瘤生長(zhǎng)；用抗生素處理宿主腸道菌群，會(huì)顯著降低腫瘤抑制作用；實(shí)驗(yàn)小鼠輸注含微生物配體血漿或者超純脂多糖可增強(qiáng)CD8+細(xì)胞活化，抑制腫瘤生長(zhǎng)[52]。 雙歧桿菌以CD4+Treg 依賴(lài)性方式改變腸道菌群組成，緩解CTLA-4 單抗誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎，并鑒定出短雙岐桿菌及LGG 在結(jié)腸炎的緩解中發(fā)揮了關(guān)鍵作用[53]。

臨床研究方面，法國(guó)Gustave Roussy 癌癥中心對(duì)接受過(guò)ICIs 治療的249 例患者進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)艾克曼菌(Akkermansia muciniphila)普遍存在于對(duì)ICIs治療反應(yīng)良好的患者體內(nèi)，而使用抗生素(氨芐青霉素+黏菌素+鏈霉素)的患者腸道菌群紊亂，在接受ICIs 治療后，癌癥很快復(fù)發(fā)，無(wú)進(jìn)展生存期和中位總生存期皆短于前者[18]。 有研究表明，對(duì)74 名接受PD-1/PD-L1 單抗治療的晚期胃腸道癌癥(包括CRC、胃癌、食管癌等)患者在治療前及治療期間的糞便菌群進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)普氏菌屬與擬桿菌屬的比值升高與更好的臨床應(yīng)答相關(guān)[54]。 基于特定細(xì)菌分類(lèi)構(gòu)建模型可較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)患者的應(yīng)答。

4.2 腸道菌群介導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)影響結(jié)直腸癌放化療的策略

基礎(chǔ)研究方面，輻射會(huì)導(dǎo)致造血和胃腸道等多組織器官損傷，腸道菌群與抗輻射損傷存在關(guān)聯(lián)。一項(xiàng)關(guān)于富氫水(hydrogen-water)改善放射治療副作用的研究表明，小鼠中口服富氫水可提高小鼠小腸組織中靶向MyD88 的miR-1968-5p 水平，有利于保護(hù)腸道菌群，進(jìn)而緩解放射治療引起的胃腸道毒性[55]。 糞菌移植(fecal microbiota transplantation，F(xiàn)MT)也可緩解急性輻射綜合征，F(xiàn)MT 增加外周血白細(xì)胞計(jì)數(shù)并改善胃腸道功能和保護(hù)腸上皮完整性，增加了輻照小鼠的生存率，是減輕放射毒性的有效方法[56]。 通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù)發(fā)現(xiàn)不同性別小鼠的胃腸道細(xì)菌群落組成不同，并與對(duì)輻射(放射性)毒性的敏感度有關(guān)。 口服辛伐他汀僅能在雄性小鼠中改善造血系統(tǒng)損傷、胃腸道功能和上皮完整性，而喂食高脂飲食僅對(duì)雌性小鼠有效，明顯減輕骨髓和胃腸道毒性。 使用抗生素或移植另一性別的腸道菌群，會(huì)消除上述治療效果。 不同治療方法(口服辛伐他汀或高脂飲食)對(duì)輻射損傷的治療效果具有性別差異性，這種差異為治療策略提供新的思路[57]。

臨床研究方面，有研究分析了45 例結(jié)腸癌患者同步放化療(concurrent chemoradiation，CCRT)前的糞便樣品，發(fā)現(xiàn)完全緩解(complete response，CR)和非CR 患者之間的α-多樣性無(wú)顯著差異，而β-多樣性差異顯著，非CR 患者糞菌中的擬桿菌目(擬桿菌科、理研菌科和擬桿菌屬)多于CR 患者[58]。 在大腸癌患者化療后復(fù)發(fā)的癌組織中，發(fā)現(xiàn)Fn 的豐度占優(yōu)勢(shì)，并與病人的臨床病理特征相關(guān)，通過(guò)生物信息學(xué)和功能分析發(fā)現(xiàn)Fn 可促進(jìn)大腸癌化療耐藥[59]。 未來(lái)通過(guò)靶向Fn 及相關(guān)信號(hào)通路，對(duì)大腸癌患者的預(yù)后進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。 在一些臨床研究中，已證明益生菌有助于預(yù)防與輻射有關(guān)的腸病，含有雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、酪乳桿菌和鏈球菌等的制劑可減少放化療引起的腸道毒性，例如腹瀉[5，60]。

越來(lái)越多的研究證明腸道菌群在CRC 精準(zhǔn)治療策略中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。 因此，有針對(duì)性地干預(yù)患者腸道菌群，制定具有患者個(gè)性化的治療方案，對(duì)提高免疫治療、放療以及化療療效，減少不良反應(yīng)有很大參考意義。

5 結(jié)論與展望

綜上所述，大量研究證實(shí)了腸道菌群以免疫調(diào)節(jié)的方式影響CRC 的治療。 如果在CRC 治療之前或者治療初期對(duì)腸道菌群進(jìn)行靶向調(diào)控，可以增加抗腫瘤作用，并且降低毒副作用。 隨著新一代測(cè)序技術(shù)和代謝組學(xué)的發(fā)展，將會(huì)發(fā)現(xiàn)更多與腫瘤特異性相關(guān)的腸道菌群，并逐漸闡明其確切分子機(jī)制。利用這些研究成果，可以直接或間接調(diào)節(jié)腸道菌群及其代謝產(chǎn)物來(lái)達(dá)到精準(zhǔn)治療目標(biāo)。 盡管腸道菌群為CRC 的治療開(kāi)辟了一個(gè)新的途徑，但要實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用仍存在諸多挑戰(zhàn)。

(1)腸道菌群是否可以作為結(jié)直腸癌的生物標(biāo)志物需要進(jìn)一步明確

在CRC 患者中檢測(cè)到特異性菌群的變化可作為疾病篩查和預(yù)后預(yù)測(cè)的生物標(biāo)志物，例如，具核梭桿菌與CRC 患者的發(fā)病和不良預(yù)后相關(guān)。 此外，檢測(cè)糞便微生物標(biāo)記物具有補(bǔ)充現(xiàn)有檢測(cè)方法或提供非侵入性診斷CRC 的替代方案的潛力。 然而其難以檢測(cè)到與CRC 相關(guān)的息肉、腺瘤等早期病變，且也難以應(yīng)用于炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)、Ⅱ型糖尿病等腸道菌群已經(jīng)發(fā)生異常的人群。

(2)腸道菌群樣本采集及測(cè)序和分析的方法亟需標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化的菌群取樣方法不僅局限于糞便樣本，還應(yīng)包括組織樣本、腸道內(nèi)黏液等，不同類(lèi)型的標(biāo)本取樣方式不同，影響因素不同，亟需規(guī)范操作流程。 此外，癌癥患者之間的菌群差異也可能源于各自研究小組應(yīng)用的檢測(cè)和分析技術(shù)的差異，需要建立一個(gè)測(cè)序和生物信息學(xué)分析的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

(3)基礎(chǔ)研究如何與臨床研究協(xié)同發(fā)展促進(jìn)臨床前轉(zhuǎn)化

目前尚不清楚在CRC 患者治療中到底哪些微生物對(duì)哪一類(lèi)免疫檢查點(diǎn)抑制劑、放療和化療藥物起關(guān)鍵作用，以及個(gè)體間菌群組成及功能的不同是否導(dǎo)致的藥物應(yīng)答的差異，動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果需要與臨床研究數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)比對(duì)，協(xié)同推進(jìn)，從而可以有效地將腸道菌群靶向治療臨床前模型轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。

總而言之，基于腸道菌群免疫調(diào)節(jié)聯(lián)合免疫治療和放化療已經(jīng)在CRC 的治療中取得了初步成效。但需要克服上述挑戰(zhàn)，從廣度和深度上來(lái)探索腸道菌群的功能，從而為CRC 患者制定個(gè)性化的干預(yù)措施，提高抗癌療效，減少不良反應(yīng)。