來源 | 丁香學(xué)術(shù)       

近年來，免疫檢查點抑制劑   （Immune checkpoint inhibitors, ICIs）   給癌癥患者帶來了新希望。已被批準(zhǔn)用于黑色素瘤、腎癌、頭頸癌、膀胱癌等多種腫瘤的臨床治療，在肺癌治療中更是取得突破性進(jìn)展，是目前最常用的免疫治療方案。然而，只有少數(shù)患者對免疫療法有持久的反應(yīng)，其原發(fā)性耐藥仍然是主要障礙。       

腸道微生物組已成為塑造腫瘤免疫監(jiān)視和增強 ICI 療效的關(guān)鍵因素。卡姆果   （Camu-camu，CC）   ，也叫巴西莓，是一種亞馬遜漿果，含有豐富的維生素 C、花青素類物質(zhì)，已被證明可以通過增加腸道中嗜粘液桿菌   （A.muciniphila）   和雙歧桿菌   （Bifidobacterium）   的豐度，對小鼠的肥胖和相關(guān)代謝紊亂發(fā)揮保護(hù)性作用。     近日，來自加拿大蒙特利爾大學(xué)研究中心的 Bertrand Routy 團(tuán)隊在 Cancer Discovery 期刊發(fā)表了題為：   A natural polyphenol exerts antitumor activity and circumvents anti-PD-1 resistance through effects on the gut microbiota   的研究性論文。     

該研究發(fā)現(xiàn)，   卡姆果可改變腸道菌群組成，增強抗腫瘤活性和抗 PD-1 應(yīng)答   。同時發(fā)現(xiàn)，卡姆果中富含的栗木鞣花素   （castalagin）   ，是其發(fā)揮抗腫瘤功效的主要生物活性分子。

卡姆果的抗腫瘤活性依賴于微生物組   并規(guī)避 anti-PD-1 耐藥性     

為了評估卡姆果口服補充劑的抗腫瘤效果，接種 MCA-205 肉瘤   （ICI 敏感）   的小鼠每天接受卡姆果   （CC）   口服灌胃，并每 3 天腹腔注射抗 PD-1 或抗 PD-1 的對照   （IsoPD-1）   。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與水/IsoPD-1 相比，CC/IsoPD-1 和水/PD-1 的治療效果相似，而 CC 和 PD-1 的組合可以進(jìn)一步抑制腫瘤生長。     

在此基礎(chǔ)上，研究者進(jìn)一步檢測了 CC 的抗腫瘤作用是否取決于腸道微生物群。在小鼠接種 MCA-205 肉瘤后的 14 天內(nèi)，他們使用來自用或者不用 CC 治療的小鼠糞便樣本對無菌小鼠進(jìn)行糞便微生物群移植   （FMT）   ，發(fā)現(xiàn)只有來自 CC 處理后的小鼠糞便移植可以進(jìn)一步改善了 PD-1 活性。這些實驗表明 CC 的抗腫瘤活性是具有微生物依賴性的。         

卡姆果增加了微生物組的多樣性   并有益地改變了微生物組的組成     

為了闡明卡姆果對腸道微生物組組成的影響，研究者在用 CC 治療的 MCA-205 小鼠模型中表征了微生物群組成。與水/IsoPD-1 相比，CC 治療組中，α 多樣性增加。差異豐度分析表明，與對照組相比，CC 組中的瘤胃球菌屬水平的比例更高。     

同時，在 E0771 腫瘤模型中使用 16S rRNA 測序?qū)δc道微生物組進(jìn)行分析顯示，與水/PD-1 對照組相比，在 CC/PD-1 處理組小鼠中，瘤胃球菌科 UBA1819、Turicibacter、Parasutterella、Ruminococcus、A. muciniphila 以及 Christensenellaceae R-7 和 Oscillospiraceae UCG-005 均有所增加?？傊?，這些結(jié)果表明，CC 誘導(dǎo)了腸道微生物群組成的變化。

卡姆果的抗腫瘤活性依賴于 CD8+ T 細(xì)胞并與免疫原性細(xì)菌種類相關(guān)     

接下來，研究者通過流式細(xì)胞術(shù)，在腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞   （TIL）   內(nèi)，表征 CC 的免疫增強作用。     

在沒有進(jìn)行糞便微生物群移植的 MCA-205 模型中，分析顯示與水/IsoPD-1 相比，在顯示抗腫瘤活性的三組處理   （CC/IsoPD-1、CC/PD-1 或水/PD-1）   中，CD8+/Foxp3+CD4+T 細(xì)胞增加。研究者進(jìn)一步檢測了 TIL 的亞群，發(fā)現(xiàn)與水/IsoPD-1 相比，CC/IsoPD-1 增加了中央記憶 CD8+ T 細(xì)胞的比例。     

為了驗證與 CC 相關(guān)的抗腫瘤活性是由 CD8+ T 細(xì)胞介導(dǎo)的，研究者在 MCA-205 小鼠中，施用抗 CD8+單克隆抗體以消耗 CD8+ T 細(xì)胞亞群，同時結(jié)合 CC 口服灌胃。結(jié)果顯示，與 CC/IsoCD8+（對照）相比，使用 CC 和抗 CD8+單克隆抗體的小鼠腫瘤生長增加，表明 CC 的微生物組介導(dǎo)的作用是具有 CD8+ T 細(xì)胞依賴性的。         

卡姆果中的多酚物質(zhì) Castalagin，具有抗腫瘤作用     

接下來，研究了卡姆果的微生物組依賴性抗腫瘤活性的生物活性分子。使用高效液相色譜   （HPLC）   ，根據(jù)其分子極性從 CC 中分離出原始提取物，發(fā)現(xiàn)栗木鞣花素（castalagin）與 CC 的抗腫瘤作用相關(guān)。在 MCA-205 和 E0711 小鼠腫瘤模型中，單獨使用栗木鞣花素   （castalagin）   ，或與 PD-1 組合使用時，均獲得了類似的腫瘤抑制作用。         

接下來，研究者通過 MCA-205 模型中的 16S rRNA 微生物組，分析了 castalagin 對 SPF 小鼠微生物組的影響。分析結(jié)果表明，castalagin 導(dǎo)致了 Ruminococcaceae UBA1819、A. muciniphila、Ruminococcus、Blautia 和 Alistipes 的富集。     

Castalagin 的全身免疫作用是 CD8+ T 細(xì)胞依賴性的     

接下來，研究者檢查了 castalagin 是否也可以重現(xiàn) CC 的全身免疫反應(yīng)。     

首先，MCA-205 小鼠中的實驗證實，castalagin 上調(diào)小鼠 TIL 中的 TCM CD8+ T 細(xì)胞。其次，腫瘤的免疫熒光染色進(jìn)一步表明，與水/IsoPD-1 相比，castalagin/IsoPD-1 組中 CD8+/CD4+Foxp3+T 細(xì)胞的比例增加。     

再次，通過 RNA 測序進(jìn)行腫瘤轉(zhuǎn)錄組分析，觀察到與水/IsoPD-1 對照組相比，castalagin/IsoPD-1 組中的相關(guān)基因通路上調(diào)，包括抗原加工和呈遞、T 細(xì)胞受體信號通路以及 NF-kappa B 信號通路與發(fā)炎的腫瘤微環(huán)境相關(guān)。     

最后，研究者觀察到，castalagin 組小鼠引流淋巴結(jié)中 CFSElow CD8+ T 細(xì)胞的比例低于對照組，相應(yīng)的殺傷百分比更高，這同樣表明了 castalagin 的 CD8+ T 細(xì)胞依賴性機制。        

  Castalagin 可以規(guī)避抗 PD-1 耐藥性     

研究者使用來自 4 名 ATB 治療   （服用抗生素并接受免疫治療）   的非小細(xì)胞肺癌 NR 患者的糞便，移植到無菌小鼠中，在糞便移植后測試了 castalagin 的治療效果。     

結(jié)果顯示，單獨使用 castalagin 能夠發(fā)揮抗腫瘤活性，還可以促進(jìn)對抗 PD-1 治療的響應(yīng)。使用 16S rRNA 對糞便移植實驗的糞便樣本進(jìn)行分析，與水對照組相比，castalagin 處理增加了 Ruminococcus、Alistipes、Christensenellaceae R-7 組和 Paraprevotella 的相對豐度，而 Lachnosclostridium 減少。         

Castalagin 與布氏瘤胃球菌結(jié)合并促進(jìn)抗腫瘤反應(yīng)     

在腸道中，castalagin 被水解成柑花素和鞣花酸，而鞣花酸又被腸道細(xì)菌進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為尿石素。但在腫瘤小鼠模型中，使用其異構(gòu)體 vescalagin 或其下游代謝物柑花素、鞣花酸和尿石素均未觀察到抗腫瘤作用。這一結(jié)果表明，腸道細(xì)菌對 castalagin 的代謝可能是微生物群組成轉(zhuǎn)變所必需的。     

對 castalagin 進(jìn)行熒光標(biāo)記，并使用熒光顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn) castalagin 雖沒有被布氏瘤胃球菌內(nèi)化，但仍與細(xì)胞包膜相關(guān)。并且研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在 MCA-205 腫瘤的無菌小鼠模型中，布氏瘤胃球菌或 castalagin 單獨的口服補充劑都沒有效果，而兩者的組合顯示出抗腫瘤活性。

總結(jié)     

本研究首次表明，從卡姆果中分離出的多酚物質(zhì) castalagin，可以通過與有益的腸道細(xì)菌布氏瘤胃球菌結(jié)合，發(fā)揮抗腫瘤作用。此外，在臨床前 ICI 耐藥模型中，使用 castalagin 可以重新建立抗 PD-1 的功效，促進(jìn)了抗癌反應(yīng)。     

這些研究結(jié)果為未來在癌癥患者中使用 castalagin 作為免疫檢查點抑制劑藥物的補充這項臨床試驗鋪平了道路，為提高和延長免疫療法的功效提供了新的策略。     論文鏈接   ：   https://doi.org/10.1158/2159-8290.CD-21-0808

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網(wǎng)址: 這種水果被發(fā)現(xiàn)能增強抗腫瘤效果，通過腸道菌群克服PD http://www.u1s5d6.cn/newsview441367.html