Akkermansia muciniphila 经TLR2/NF-κB抑制巨噬细胞胞葬作用并激活cGAS-STING-I型IFN通路以增强微卫星稳定结直肠癌抗PD-1疗效：机制与1期临床试验

《Cell Host & Microbe》：Akkermansia muciniphila attenuates macrophage efferocytosis to enhance anti-PD-1 efficacy in microsatellite-stable colorectal cancer

　　

约85%的结直肠癌（CRC）为微卫星稳定（MSS），因此对抗程序性死亡-1（PD-1）治疗表现出内在耐药性。在本研究中，研究人员证明，口服Akkermansia muciniphila（Akk）可抑制MSS CRC小鼠模型中的肿瘤发生并重编程肿瘤微环境。Akk通过TLR2/NF-κB通路减弱巨噬细胞胞葬作用（efferocytosis），该效应导致凋亡癌细胞积累，进而激活cGAS-STING通路并增强I型干扰素（IFN）产生。这一免疫刺激级联反应激活效应CD8⁺ T细胞并增强对抗PD-1治疗的应答。研究人员开展了一项1期试验（NCT06865521），在既往接受≥1线治疗后的转移性MSS CRC患者中联合应用Akk益生菌与PD-1抗体。联合治疗安全，客观缓解率（ORR）为19%，应答者表现出增强的抗肿瘤免疫。研究人员的多层次研究通过靶向调控肠道微生物组，为克服MSS CRC免疫治疗耐药提供了一种有前景的策略。

结直肠癌（CRC）为全球第三常见恶性肿瘤，死亡率负担持续上升。免疫检查点阻断（ICB）已改善错配修复缺陷（dMMR）/微卫星高度不稳定（MSI-H）CRC的治疗，但约85%的CRC为错配修复完整（pMMR）/微卫星稳定（MSS），因免疫“冷”肿瘤微环境（TME）、细胞毒性淋巴细胞浸润减少及抗原呈递功能障碍而对ICB内在耐药。肠道微生物可调节宿主免疫和免疫治疗疗效，粪菌移植（FMT）可恢复部分难治性黑色素瘤对PD-1抑制剂的敏感性；Akkermansia muciniphila（Akk）在抗PD-1应答者中升高，口服Akk可增强肺癌PD-1阻断疗效。然而，Akk在MSS CRC中的免疫机制未完全明确，其临床辅助治疗潜力尚未探索。因此，研究人员开展本研究。研究人员通过MSS CRC小鼠模型证明，口服Akk抑制肿瘤发生并重编程TME，经TLR2/NF-κB抑制肿瘤相关巨噬细胞（TAM）胞葬作用，导致凋亡癌细胞积累，激活cGAS-STING依赖的I型干扰素（IFN）产生，增强效应CD8⁺ T细胞和抗PD-1疗效；并完成单臂1期试验（NCT06865521），提示联合Akk益生菌与PD-1抗体在转移性MSS CRC中安全，ORR为19%。该研究为靶向调控肠道微生物组克服MSS CRC免疫治疗耐药提供了策略。论文发表在《Cell Host 》。

在方法上，研究人员整合临床样本队列与多模型实验。样本来自四川大学华西医院：16例CRC患者和16例健康对照粪便、3对CRC与邻近正常组织、接受抗PD-1治疗的MSS CRC患者预处理粪便10例和肿瘤4例，以及1期试验入组22例晚期MSS CRC患者。关键技术包括实时定量PCR（qPCR）、荧光原位杂交（FISH）、CT26/MC38/Colon 26皮下及原位模型、单细胞RNA测序（scRNA-seq）、流式细胞术、免疫组织化学/免疫荧光、Western blotting（WB）、ELISA、骨髓来源巨噬细胞（BMDM）胞葬实验、CRISPR/Cas9介导STING缺陷BMDM过继转移、巨噬细胞清除、NF-κB荧光素酶报告和16S rRNA基因测序。

研究结果如下。1）Akkermansia muciniphila在结直肠癌中的丰度与抑瘤效应：qPCR显示CRC患者粪便Akk低于健康对照，FISH显示肿瘤Akk信号低于邻近正常组织；CT26等模型中每日口服Akk抑制肿瘤生长、降低终点瘤重，Akk DNA在肠内容、结肠、外周血和肿瘤数小时内升高，末次灌胃24 h后除血外升高，但未培养出活Akk；Akk增加肿瘤坏死、降低Ki-67和PCNA增殖标志，原位CT26及Colon 26、MC38模型结果一致。2）Akkermansia muciniphila减弱肿瘤微环境中的巨噬细胞胞葬作用：scRNA-seq将TAM分为C1q⁺和C1q^?亚群，Akk降低C1q⁺ TAM比例，该亚群Gas6和胞葬/溶酶体相关基因高；流式证实多模型C1q⁺ TAM减少；RT-qPCR显示C1qa、C1qb、C1qc、Gas6、Axl、Mertk等降低；WB显示Gas6降低；cleaved caspase-3、TUNEL和HMGB1升高；TAM与pHrodo标记凋亡CT26共培养显示Akk组胞葬降低，Akk预处理BMDM亦降低胞葬，而Bacteroides thetaiotaomicron和Ruminococcus torques无此效应；TGF-β₁和IL-10降低；抗CSF1R清除巨噬细胞减弱Akk抑瘤，重组Gas6逆转Akk效应；人COAD中胞葬相关基因高表达与较差总生存（OS）相关；Akk对脾和肠系膜淋巴结巨噬细胞无显著影响，长期灌胃未显示毒性。3）Akkermansia muciniphila促进结直肠癌中CD8⁺ T细胞效应功能：scRNA-seq显示Akk组GZMB⁺ CD8⁺ T增加；IHC、ELISA和流式验证GZMB、IFN-γ及GZMB⁺、IFN-γ⁺ CD8⁺ T升高；耗竭和增殖CD8⁺ T及调节性T细胞未变；CD8⁺ T清除减弱Akk抑瘤；DC、中性粒、髓源性抑制细胞、NK细胞无显著变化，Akk对CT26无直接细胞毒。4）巨噬细胞胞葬作用经cGAS-STING-I型IFN通路调节抗肿瘤T细胞应答：Akk组TAM I型IFN通路富集，Ifnb1和ISGs上调，肿瘤IFN-β升高而血清不变；CCL5/CCR5升高，CXCL10/CXCR3不变；IFNAR1阻断减弱Akk效应；肿瘤间质液dsDNA升高，cGAS-STING激活主要在TAM而非肿瘤细胞；凋亡肿瘤细胞条件培养基高dsDNA，可激活BMDM STING并促IFN-β，DNase I减弱；cGAS抑制剂RU.521或STING抑制剂H-151减弱Akk效应；清除巨噬后过继转移STING缺陷BMDM逆转Akk抑瘤、CD8⁺ T激活和IFN-β产生。5）Akkermansia muciniphila经TLR2/NF-κB激活减弱巨噬细胞胞葬作用：C1q^? TAM中TLR信号富集；Akk上调Tlr2而非Tlr4/Tlr5/Tlr9，TAM TLR2蛋白增加；BMDM中TLR2升高、NF-κB激活，p-p65升高、IκBα降低，RAW264.7 NF-κB报告活性升高；TLR2拮抗剂CU-CPT22阻断Akk诱导的NF-κB激活并恢复胞葬；体内CU-CPT22减弱Akk抑瘤、恢复TAM胞葬，并降低C1q⁺ TAM、GZMB⁺/IFN-γ⁺ CD8⁺ T、肿瘤dsDNA和IFN-β；重组Gas6不影响TLR2上调但逆转cGAS-STING激活等，提示STING激活源于胞葬受损。6）Amuc_1100诱导Akk样TAM重塑和抗肿瘤免疫应答：巴氏灭活Akk仍抑瘤、降低C1q⁺ TAM并增加GZMB⁺和IFN-γ⁺ CD8⁺ T，无细胞上清无效；口服重组Amuc_1100抑制CT26生长，增加TAM TLR2，不诱导肿瘤细胞TLR2反应；增加肿瘤dsDNA和IFN-β、降低C1q⁺ TAM和TAM胞葬、激活TAM cGAS-STING并增强CD8⁺ T；体外Amuc_1100剂量依赖性抑制BMDM胞葬，TLR2阻断减弱；未发现非特异肠道或系统炎症驱动。7）Akkermansia muciniphila增强MSS结直肠癌模型对抗PD-1、奥沙利铂和放疗的应答：Akk+抗PD-1优于单药，增加GZMB和GZMB⁺/IFN-γ⁺ CD8⁺ T，未出现明显毒性；原位CT26和Colon 26也增强；MC38高突变模型中抗PD-1单药已有效，加Akk无进一步降低；Amuc_1100增强抗PD-1；Akk/Amuc_1100不改变肿瘤细胞PD-L1；MSS CRC患者预处理粪便Akk高与肿瘤缩小相关，FISH/CT显示高/中瘤内Akk者缩小更明显，GZMB⁺ CD8⁺、HMGB1、cleaved caspase-3信号较高；Akk与奥沙利铂或放疗联用增强抑瘤和凋亡/坏死，无明显体重、器官组织学和血清损伤标志变化。8）Akkermansia muciniphila用于晚期MSS结直肠癌的安全性和可行性：单臂1期研究NCT06865521于2025年2-3月筛选28例，入组22例，中位年龄50.5岁，14例男性；全部完成两周期。19例发生不良事件，主要为1-2级腹泻、疲劳、干皮，3级3例，无≥4级毒性、意外事件或益生菌相关感染；BMI稳定，生活质量中等以上。21例可评估者ORR为19.0%，1例完全缓解、3例部分缓解，疾病控制率76%；1例肺转移在标准治疗进展后两周期获完全影像学缓解。治疗后粪便Akk增加，低基线者更明显；外周IFN-γ升高，耗竭PD-1⁺TIGIT⁺CD8⁺ T降低；应答者TNF-α、IFN-γ、GZMB⁺和Perforin⁺ CD8⁺ T增加、耗竭CD8⁺ T降低。肠道微生物总体结构稳定，Verrucomicrobia和Akk相关类群增加。

讨论部分总结：研究人员认为Akk通过TLR2抑制TAM胞葬，导致凋亡肿瘤细胞和相关DNA信号积累，激活cGAS-STING依赖的I型IFN，驱动CD8⁺ T细胞，克服MSS CRC抗PD-1耐药；1期试验支持安全性。讨论也指出局限：小队列需验证，Akk DNA信号不等于活菌，模型不完全复现人CRC，C1q⁺ TAM应理解为胞葬相关表型；抑制胞葬并非普遍有益，长期安全需评估；Amuc_1100仍需遗传和受体结合验证；药理抑制剂可能有脱靶；未在体内直接追踪凋亡肿瘤细胞DNA；临床配方含巴氏灭活Akk、L. plantarum、B. animalis subsp. lactis及益生元，观察结果应视为整体配方效应，基线Akk高者补充后增幅有限，未来需随机分层试验。研究结论翻译：总之，Akk可通过调节TAM胞葬作用重塑MSS CRC的免疫抑制微环境，为肠道微生物-肿瘤免疫相互作用提供新见解。重要的是，本研究中观察到的临床安全性和初步疗效确立Akk作为一种有前景的免疫治疗微生物佐剂，值得在对照临床试验中进一步研究。