人体肠道栖息数以万亿计的微生物,包含细菌、真菌等多种物种,构成复杂的肠道微生态系统。过去认知局限于肠道菌群参与营养消化吸收,随着宏基因组测序技术发展,研究者发现肠道菌群可以通过分泌短链脂肪酸、次级胆汁酸、色氨酸代谢物等活性分子,经过血液循环到达身体远端器官,实现远距离调控,深刻影响肿瘤的发生发展。
肠道菌群影响肿瘤的机制可以分为多个层面。部分致病菌可以释放毒素,诱发肠道慢性炎症,持续的炎症刺激造成 DNA 损伤,推动肠道上皮细胞发生基因突变,促进结直肠癌发生。而菌群代谢产生的短链脂肪酸,例如丁酸、丙酸,既可以抑制肿瘤细胞增殖,又能够调节机体免疫细胞,促进调节性 T 细胞分化,调控全身免疫稳态。
大量临床队列研究观察到,患者肠道菌群组成,直接关系免疫检查点抑制剂的治疗效果。接受 PD‑1 抑制剂治疗的肿瘤患者,如果肠道内有益菌丰度高,免疫治疗有效率更高;而广谱抗生素使用,会扰乱肠道菌群结构,往往会降低免疫药物的应答效果。肠道菌群代谢产物可以作用于树突状细胞,增强抗原呈递能力,促进全身抗肿瘤 T 细胞的活化,进而提升免疫治疗的效果。
基于上述发现,多种菌群干预策略被尝试用于肿瘤辅助治疗,包括益生菌制剂、膳食营养干预、粪菌移植。部分临床研究显示,对免疫治疗无效的晚期肿瘤患者,接受响应者来源粪菌移植之后,肠道菌群发生重塑,部分患者重新对 PD‑1 治疗产生应答。

但菌群干预距离标准化临床应用还有很远距离。不同个体的肠道菌群基线差异巨大,很难定义一套普适的 “最优抗癌菌群”;益生菌菌株效果存在高度菌株特异性,同一菌种不同菌株效果截然不同;粪菌移植还存在病原体感染的安全隐患;多数临床试验样本规模有限,缺少多中心大队列的高级别循证医学证据。饮食、药物、宿主遗传背景都会干扰菌群,如何稳定维持改造之后的菌群结构,也是亟待解决的现实问题。
未来随着宏基因组、代谢组技术不断进步,解析菌群‑宿主互作网络,筛选出真正有效的菌株与代谢物,有望发展出肿瘤新型辅助干预手段。