肠道共生双歧杆菌来源的细胞外囊泡：肺癌免疫治疗新希望

肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因，免疫检查点抑制剂（ICIs）治疗效果有限。为探究肠道微生物群对肺癌免疫治疗的影响，研究人员开展肠道共生双歧杆菌来源的细胞外囊泡（Bif.BEVs）相关研究。结果显示，Bif.BEVs 可增强抗 PD-1 疗效，为肺癌免疫治疗提供新机制。

　　在癌症治疗的领域中，肺癌一直是个 “顽固分子”，稳坐全球癌症相关死亡原因的头把交椅。免疫治疗，尤其是针对程序性死亡受体 1（PD-1）及其配体 1（PD-L1）的免疫检查点抑制剂（ICIs）疗法，虽为晚期非小细胞肺癌（NSCLC）患者带来了新希望，但遗憾的是，只有一小部分患者能从中直接获益，而且还可能出现严重的免疫相关不良事件（irAEs），这极大地限制了该疗法的应用。

与此同时，越来越多研究表明肠道微生物群似乎与癌症免疫治疗存在千丝万缕的联系。比如，共生双歧杆菌被发现能增强抗 PD-L1 疗法的抗肿瘤效果，而且在对 ICIs 响应良好的 NSCLC 患者中，双歧杆菌的含量更为丰富。可问题来了，肠道微生物群住在肠道里，与肺部肿瘤相隔甚远，它们究竟是如何影响肺癌的肿瘤微环境（TME），进而调节免疫治疗反应的呢？这就像一个神秘的谜题，吸引着科研人员去探索。

为了解开这个谜题，美国堪萨斯大学医学中心（University of Kansas Medical Center）的研究人员展开了深入研究。他们将目光聚焦在双歧杆菌来源的细胞外囊泡（Bif.BEVs）上，试图搞清楚它在肺癌免疫治疗中扮演的角色。经过一系列实验，研究人员发现 Bif.BEVs 就像一个个 “小信使”，不仅能进入肺癌细胞，还能通过调节关键细胞因子、免疫反应和致癌通路，增强抗 PD-1 疗法的抗肿瘤效果，增加肿瘤浸润 CD8⁺ T 细胞。这一发现意义重大，为解释肠道微生物群如何影响免疫治疗反应提供了新机制，也为肺癌免疫治疗开辟了新思路。相关研究成果发表在《Nature Communications》上。

在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过细胞培养获取多种肺癌细胞系及正常肺上皮细胞系；利用电子显微镜技术（扫描电子显微镜 SEM、透射电子显微镜 TEM）对 Bif.BEVs 的形态和结构进行观察；借助纳米颗粒跟踪分析（NTA）测定 Bif.BEVs 的大小和浓度；采用免疫荧光成像、蛋白质免疫印迹（Western blot）、实时定量聚合酶链反应（RT-qPCR）、免疫组织化学（IHC）等技术，分别从细胞、分子、组织水平探究 Bif.BEVs 的作用机制及对免疫治疗效果的影响；还建立了小鼠同基因肿瘤模型，进行体内实验验证。

研究结果如下：

1. Bif.BEVs 的特征及成分：Bif.BEVs 具有典型的细胞外囊泡特征，其大小在 30 - 500nm 之间，多数集中在 119nm 和 242nm，呈杯状形态。研究人员通过免疫金标记和 Western blot 等方法，证实 Bif.BEVs 携带双歧杆菌来源的脂磷壁酸（LTA），这是革兰氏阳性菌细胞壁的主要成分，也是 Bif.BEVs 的重要标志物。
2. Bif.BEVs 的摄取机制及对免疫检查点的调节：研究人员利用多种抑制剂和基因敲低实验发现，肺癌细胞摄取 Bif.BEVs 主要通过动力蛋白依赖的内吞作用。进一步研究表明，Bif.BEVs 进入细胞后，可通过 Toll 样受体 4（TLR4）- 核因子 κB（NF-κB）通路，上调免疫检查点蛋白 PD-L1 的表达，同时还能增加共刺激分子 CD80 的表达，不过对 PVR/CD155 的表达影响不明显。
3. Bif.BEVs 的体内分布：研究人员分别在小鼠肠道类器官和患者来源的肺癌类器官中观察到 Bif.BEVs 的摄取现象。在体内实验中，给小鼠口服 Bif.BEVs 后，发现其能穿过肠道屏障，在肝脏、肾脏、肠道、肺和肿瘤等器官中积累，这为肠道微生物群远程影响肺癌免疫治疗提供了有力证据。
4. Bif.BEVs 增强抗 PD-1 疗效：在同基因 LL/2 小鼠肿瘤模型中，研究人员发现单独使用抗 PD-1 治疗效果不佳，但联合 Bif.BEVs 后，肿瘤生长明显受到抑制，且 Bif.BEVs 的剂量与抗肿瘤效果呈正相关。
5. Bif.BEVs 联合抗 PD-1 的作用机制：通过对肿瘤组织中细胞增殖标志物 Ki67 的检测，发现 Bif.BEVs 联合抗 PD-1 治疗可减少肿瘤细胞增殖。对细胞因子的分析表明，联合治疗可调节关键细胞因子水平，如降低促炎细胞因子 TNF-α 的水平，增加 IL-2 和 IFN-γ 的表达，从而激活 T 细胞，增强抗肿瘤免疫。免疫组织化学检测发现，联合治疗可增加肿瘤浸润的 CD3⁺和 CD8⁺ T 细胞数量。此外，利用数字空间分析（GeoMx DSP）和 RNA 测序（RNAseq）技术，研究人员发现 Bif.BEVs 可上调肿瘤细胞中 PD-L1 的表达，同时调节多条免疫和致癌通路，如增强 MHC 肽组装和呈递、促进干扰素产生或反应、增强 T 细胞介导的细胞毒性、抑制血管生成以及下调 Ras-MAPK 和 TGF-β 等致癌通路。

研究结论和讨论部分指出，该研究首次证明革兰氏阳性共生双歧杆菌来源的 Bif.BEVs 可通过动力蛋白依赖的方式被细胞摄取，调节免疫检查点配体的表达，并远程到达肿瘤组织，增强抗 PD-1 的抗肿瘤效果。这一发现揭示了肠道微生物群影响肺癌免疫治疗的新机制，为利用微生物群改善整体健康提供了创新策略。不过，研究人员也意识到肿瘤微环境是一个高度复杂的生态系统，未来还需进一步研究，比如利用患者来源的肿瘤类器官和基因工程小鼠模型，结合单细胞 RNA 测序等新技术，深入探究 Bif.BEVs 对肿瘤微环境的影响，明确其在联合抗 PD-L1 治疗中的作用，从而为肺癌免疫治疗提供更精准、有效的方案。