综述:中医药通过调节肠道微生物群在癌症免疫治疗中的应用:现状、机制、挑战与前景
《Pharmacological Research》:Applications of traditional Chinese medicine in cancer immunotherapy via gut microbiota modulation: Current status, mechanisms, challenges and perspectives
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时间:2025年11月08日
来源:Pharmacological Research 10.5
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肠道菌群通过调控肿瘤免疫微环境(TIME)影响癌症免疫治疗效果,传统中药(TCM)通过增强免疫细胞浸润、优化T细胞功能、改善抗原呈递和缓解免疫抑制等机制,系统调节菌群组成和代谢产物(如短链脂肪酸、胆汁酸等),从而协同免疫检查点抑制剂(ICIs)提升疗效。当前挑战包括机制复杂性、标准化不足及临床转化有限,未来需结合多组学技术、人工智能筛选活性成分及靶向递送系统以实现精准免疫治疗。
癌症免疫治疗是近年来癌症治疗领域的重要进展,其核心目标是通过激活机体免疫系统来识别和清除肿瘤细胞。然而,尽管这一疗法在某些癌症类型中取得了显著疗效,但仍然存在诸多挑战,尤其是治疗抵抗性问题。免疫治疗的疗效往往受到肿瘤微环境(TME)中免疫抑制性因子的影响,这些因子包括免疫检查点分子、调节性T细胞(Tregs)以及免疫抑制性细胞等。因此,如何克服这些免疫抑制机制,提高治疗效果,成为当前研究的重点。近年来,研究发现肠道菌群(GM)在调控肿瘤免疫微环境(TIME)方面发挥着重要作用,其代谢产物如短链脂肪酸(SCFAs)和胆汁酸(BAs)能够影响免疫细胞的活性和功能,从而对免疫治疗产生积极或消极作用。基于这一发现,结合传统中医理论中的“扶正祛邪”理念,中医药(TCM)被广泛研究用于增强癌症免疫治疗的效果。
传统中医理论认为,癌症的发生与“正气”不足密切相关,即机体免疫系统的功能失调,导致“邪气”(病原因素)的积累和阴阳失衡。这一理论与现代免疫治疗的目标高度契合,即通过增强免疫系统功能和消除免疫抑制因素来提高治疗效果。中医药通过多靶点、系统性调节机制,不仅能够影响肠道菌群的组成,还能调节其代谢产物的生成,从而改变TIME的特性,促进免疫细胞向肿瘤组织的浸润,增强T细胞的细胞毒性作用和分化能力,改善抗原呈递功能,并减轻免疫抑制状态。这一系统性的调节作用,使中医药成为增强癌症免疫治疗效果的潜在策略。
研究表明,肠道菌群的组成和功能对免疫治疗的反应具有重要影响。某些有益菌如Akkermansia muciniphila和乳酸菌能够通过促进SCFAs的生成,增强抗肿瘤免疫反应。相反,某些致病菌如Parasutterella、Desulfovibrionaceae和Enterorhabdus则可能通过诱导慢性炎症、招募免疫抑制性细胞以及上调免疫检查点分子,导致免疫治疗抵抗。因此,中医药通过调节这些菌群,可以改变肠道微生态,从而对TIME产生深远影响。此外,中药的代谢产物如SCFAs和L-色氨酸代谢物也能够影响免疫细胞的活性,进而调控肿瘤免疫反应。
中医药对肠道菌群的调节作用主要体现在以下几个方面:首先,中药成分能够重塑肠道微生物群落,增加有益菌的数量,同时抑制潜在的致病菌。例如,人参多糖能够通过促进Bacteroides和Lactobacillus的生长,改善肠道微生态,从而增强免疫反应。其次,中药能够通过调节肠道菌群的代谢途径,改变SCFAs、胆汁酸和三甲胺N-氧化物(TMAO)等代谢产物的水平,这些代谢产物对免疫细胞的功能具有重要影响。例如,某些中药能够通过抑制FMO3活性,减少TMAO的生成,从而降低免疫抑制作用。此外,中药还能够通过调节肠道屏障功能,改善肠道通透性,从而促进免疫细胞的活性和功能。
中医药对肠道菌群的调节作用不仅限于单一成分,而是通过多种成分的协同作用实现。例如,经典中药方剂如四君子汤(Si-Jun-Zi decoction)能够通过增加Akkermansia和Lactobacillus的丰度,促进SCFAs的生成,从而增强免疫反应。同样,其他中药如黄连解毒汤(Huang-Lian-Jie-Du decoction)和参术散(Yupingfeng granules)也显示出类似的调节作用。这些中药成分通过影响肠道菌群的组成和代谢,能够改善免疫微环境,促进免疫细胞的激活和功能,从而增强癌症免疫治疗的效果。
尽管中医药在癌症免疫治疗中的应用前景广阔,但仍然面临一些挑战。首先,中药成分的复杂性和多靶点作用使得其机制研究较为困难,缺乏系统性和深入的机制理解。其次,中药的临床转化和标准化问题也较为突出,目前大多数研究仍停留在动物模型阶段,缺乏大规模、多中心的临床试验数据。此外,中药在临床应用中需要考虑个体差异和药物相互作用,以确保其安全性和有效性。因此,未来的研究需要进一步探索中药成分的活性筛选、微生物-免疫轴的机制解析以及中药在不同免疫表型中的作用。同时,结合多组学技术、人工智能驱动的计算模型和先进的药物递送系统,可以更全面地揭示中药的作用机制,并推动其在癌症免疫治疗中的应用。
在实际应用中,中医药可以通过多种途径与免疫治疗相结合,提高治疗效果。例如,某些中药成分能够通过增强肠道屏障功能,减少免疫抑制性物质的渗透,从而改善免疫微环境。此外,中药还能够通过调节肠道菌群的组成,改变免疫细胞的活性,从而增强抗肿瘤免疫反应。例如,某些中药能够通过抑制Tregs的分化,促进CD8? T细胞的激活,从而增强免疫治疗的效果。这些机制表明,中医药在癌症免疫治疗中的应用具有广阔前景,但需要进一步的临床验证和标准化研究。
总的来说,中医药通过多靶点、系统性的调节作用,能够有效改善肠道菌群的组成和功能,从而对癌症免疫治疗产生积极影响。然而,为了更好地利用中医药的优势,还需要克服机制研究的复杂性、临床转化的困难以及药物开发中的技术挑战。未来的研究应结合现代生物技术和药物开发方法,推动中医药在癌症免疫治疗中的应用,为患者提供更有效的治疗方案。
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