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前 言
全球约40%的人口受胃肠疾病困扰,其中胃癌、结直肠癌、炎症性肠病是最常见且致命的疾病。
近年来,研究者们发现,肠道菌群与这些疾病的发展密切相关,且肠道菌群的调节可能成为癌症治疗的关键。
肠道菌群不仅在癌症的早期检测和预后中扮演着重要角色,还可能通过调节免疫系统和代谢路径,增强治疗效果。
通过深入研究这些微生物群体及其代谢物,科学家们正在为癌症的靶向治疗提供新的理论依据和技术路径,或许能带来更有效的治疗方案。
01菌群失调如何影响胃肠道癌症的发生与发展
最新研究显示,胃癌和结直肠癌患者的肠道菌群与健康人群有显著差异。
具体来说,胃癌患者的肠道中Prevotella、Streptococcus等细菌丰度增加,而益生菌如Bifidobacterium则显著减少。这种菌群失衡可能通过炎症反应促进癌症的发展。
在结直肠癌的研究中,Fusobacterium nucleatum被确认与肿瘤的侵袭性相关。该菌通过与肠道免疫细胞的相互作用,可能增强肿瘤细胞的免疫逃逸能力,促进癌症的发生与进展。
▲用于GC跨疾病预测的微生物组-代谢组机器学习。
此外,肠道菌群与代谢物的相互作用也在癌症的发展中起到了重要作用。
某些由肠道细菌代谢产生的物质,如短链脂肪酸,在维持肠道屏障功能的同时,可能对肿瘤的发生产生双重作用:一方面具有抑制癌症的潜力,另一方面可能在某些微环境下促进肿瘤的生长。
因此,肠道菌群不仅是胃肠道癌症的生物标志物,更可能是癌症发展的催化剂,值得进一步深入研究。
02肠道菌群在免疫治疗中的作用与癌症治疗前景
研究表明,肠道微生物群的组成对免疫治疗的效果有显著影响。通过调节肠道菌群,可能会显著提高癌症免疫治疗的疗效。
例如,结直肠癌患者的肠道菌群在接受免疫检查点抑制剂治疗时,表现出不同的免疫反应。
研究发现,当患者的肠道内有足够的Lactobacillus和Bifidobacterium等有益细菌时,免疫治疗的效果显著提高。这些细菌通过产生短链脂肪酸(如乙酸)来促进T细胞的活化,从而增强抗肿瘤免疫反应。
▲微生物群落模型(MICOM)结果概述。
此外,肠道菌群不仅影响免疫反应,还通过其代谢产物调节免疫细胞的功能。例如,Fusobacterium nucleatum的代谢产物被发现能够抑制肠道免疫系统对肿瘤的攻击。
这种“免疫逃逸”机制正是癌症免疫治疗面临的一大挑战,而肠道菌群的调节则有望克服这一问题。
因此,科学家们正在尝试通过使用益生菌、膳食纤维等手段调节肠道菌群,来提升癌症免疫治疗的效果。
03调节肠道菌群:癌症治疗的新策略
近年来,研究人员发现,通过调节肠道菌群的组成和代谢物的产生,可能有效增强癌症治疗的效果。调节肠道菌群的方式主要包括改善饮食、使用益生菌以及抗生素治疗。
饮食是调节肠道菌群最直接的方法之一。高纤维饮食已被证实可以促进有益菌的生长,增加益生菌如Bifidobacterium和Lactobacillus的数量。
这些菌群通过代谢产物(如短链脂肪酸)来维持肠道屏障的完整性,并增强免疫功能。研究表明,膳食纤维的摄入可以通过调节肠道菌群,改善免疫治疗的效果 。
▲CRC加权基因共表达网络分析(WGCNA)。
益生菌的补充是另一种有效调节肠道菌群的方式。某些益生菌菌株被发现能够抑制有害细菌的生长,增加免疫细胞的活性,从而提高癌症免疫治疗的效果。然而,益生菌的种类和剂量应根据患者的具体情况进行调整,以达到最佳效果。
此外,抗生素在某些情况下也被用于调节肠道菌群,尤其是在癌症治疗过程中。通过抑制某些致病菌的生长,抗生素有时能够改善治疗效果。然而,长期使用抗生素可能导致肠道菌群的失调,因此需要谨慎使用。
总的来说,肠道菌群的调节是一个复杂的过程,个体化的治疗方案至关重要。
04肠道菌群在癌症治疗中的未来发展方向
研究表明,肠道菌群不仅在癌症的发生中扮演着重要角色,还可能通过调节免疫系统和代谢产物,提升癌症免疫治疗的效果。
通过合理调节肠道菌群,未来或许能够为癌症患者提供更加个性化和有效的治疗方案。
随着对肠道菌群研究的不断深入,我们或许能够利用这些微生物群体为癌症治疗带来突破,帮助患者实现更好的治疗效果。肠道菌群或许将成为癌症治疗的新希望。
注明 参考文献
Deciphering microbial and metabolic influences in gastrointestinal diseases-unveiling their roles in gastric cancer, colorectal cancer, and inflammatory bowel disease
Daryll Philip , Rebecca Hodgkiss , Swarnima Kollampallath Radhakrishnan , Akshat Sinha , Animesh Acharjee
DOI: 10.1186/s12967-025-06552-w
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