综述:微生物群在肺癌中的新兴作用:肺癌发生与治疗的新视角

【字体: 时间:2025年08月28日 来源:Cellular Oncology 4.8

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  这篇综述系统阐述了人体微生物群(microbiota)在肺癌发生、发展和治疗中的关键作用,重点关注肠道-肺轴(gut-lung axis)的免疫调控机制。文章揭示了微生物代谢物(如SCFAs)通过Toll样受体(TLRs)和G蛋白偶联受体(GPRs)等通路影响肿瘤微环境(TME),并探讨了微生物群靶向治疗(如粪菌移植FMT)增强免疫检查点抑制剂(ICIs)疗效的潜力,为肺癌精准医疗提供了新思路。

  

微生物群与肺癌的复杂互动网络

肺癌作为全球癌症相关死亡的首要原因,其发生发展与人体微生物群的复杂相互作用密切相关。近年研究发现,分布在肠道、肺部、肿瘤微环境、循环系统和口腔等部位的微生物群落,通过独特的代谢和免疫调控机制参与肺癌的全过程。

微生物群的分布特征与肺癌关联

在肺癌患者中,不同部位的微生物群呈现特征性改变。肠道微生物群中,产短链脂肪酸(SCFAs)的Clostridia和Lachnospiraceae减少,而促炎的Gammaproteobacteria和Enterobacteriaceae增加。肺腺癌(LUAD)患者肠道富集Fusicatenibacter和Roseburia,而鳞癌(LUSC)则以Proteobacteria为主。

肺部微生物群的空间异质性显著,右肺叶微生物更接近上呼吸道。肺癌患者的支气管肺泡灌洗液(BALF)中,Streptococcus、Veillonella和Prevotella等菌属显著增加。值得注意的是,肿瘤内微生物群具有独特的定植模式,如LUSC中富集Acidovorax temporans,而LUAD中Akkermansia muciniphila增多。

微生物群影响肺癌的分子机制

通过肠道-肺轴的双向通讯,微生物群通过多种机制参与肺癌进程:

  1. 1.

    慢性炎症:非分型流感嗜血杆菌(NTHi)通过IL-17C招募中性粒细胞,Escherichia coli通过TLR2/4激活促炎 cascade

  2. 2.

    免疫调控:肠道Enterocloster spp.促进免疫抑制性α4β7+ Th17细胞迁移至肿瘤,而A. muciniphila通过CAF-中性粒细胞-CXCL3-PD-L1轴缓解CD8+ T细胞耗竭

  3. 3.

    信号通路异常:HPV的E6/E7蛋白降解p53和抑制Rb通路;肺部Prevotella和Veillonella激活ERK/PI3K通路

  4. 4.

    代谢产物作用:SCFAs通过GPR109A和HDACs调控Treg分化;D-苯丙氨酸诱导上皮间质转化(EMT)

微生物群与肺癌治疗的相互作用

微生物群显著影响各种治疗方式的疗效:

• 化疗:Eubacterium hirae增强环磷酰胺(CTX)的抗肿瘤免疫,Lactobacillus acidophilus提高顺铂敏感性

• 放疗:厌氧菌如Bifidobacterium定植肿瘤缺氧区增强放疗敏感性

• 免疫治疗:A. muciniphila和Enterococcus hirae通过IL-12依赖途径增强PD-1阻断效果,而抗生素使用会损害ICI疗效

微生物群靶向治疗新策略

基于微生物群的干预策略展现出临床潜力:

  1. 1.

    益生菌:CBM588菌株联合免疫化疗显著延长NSCLC患者无进展生存期(PFS)

  2. 2.

    粪菌移植(FMT):在难治性肺癌中恢复ICI敏感性,临床试验NCT04951583等正在评估其疗效

  3. 3.

    精准抗生素:局部给药(如雾化)可减少Treg并增强NK细胞功能

未来挑战与展望

尽管微生物群研究为肺癌治疗开辟了新途径,但仍面临诸多挑战:个体间微生物组差异大、机制复杂、纵向数据有限。整合多组学分析、微生物功能谱和对照临床试验,将是实现微生物群精准医疗的关键。通过深入解析宿主-微生物互作网络,有望开发出更有效的肺癌防治策略。

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