河南省肿瘤医院庄昊团队：瘤内多形拟杆菌如何助攻肝癌免疫治疗？ | 热心肠日报

为了探究瘤内细菌对治疗的影响，研究团队在肝癌体细胞小鼠模型中，分别使用了广谱抗生素混合物（ABX）和主要靶向革兰氏阳性菌的万古霉素。结果揭示了一个令人惊讶的对比：ABX几乎完全抵消了联合疗法的疗效，而万古霉素不仅未削弱疗效，反而显著增强了肿瘤抑制率，并延长了小鼠的生存期。这一发现排除了药物代谢动力学的干扰，直接将矛头指向了革兰氏阴性菌。

通过5R-16S测序技术，研究团队对小鼠肿瘤内的细菌群落进行了精确定量。在对比万古霉素与PBS处理后，几种丰度显著变化的革兰氏阴性菌浮出水面。随后，研究者在26例接受联合治疗的肝癌患者队列中，仅证实B.t在治疗应答者（Responders）的肿瘤组织中出现了特异性富集。荧光原位杂交（FISH）技术也直观地显示，B.t并非存在于所有肿瘤样本，而是高丰度地定植在那些获得更好疗效的患者组织中。

研究团队并未止步于相关性，而是进一步深入探索了B.t与肿瘤细胞的相互作用模式。通过共培养体系，电子显微镜清晰地捕捉到，B.t能够侵入并定植于肝癌细胞的细胞质中。利用荧光标记的D-丙氨酸，证实这些定植的细菌不仅存活，而且保持着极高的代谢活性。在感染复数（MOI）为5的条件下，超过80%的肿瘤细胞被B.t成功定植，且未引发显著的细胞死亡，这暗示了一种独特的胞内共生机制已经建立。

在体内模型中，研究者将携带B.t的肝癌细胞接种至小鼠肝脏，或对无菌肝癌模型小鼠进行B.t灌胃。结果显示，在阿帕替尼联合PD-1抗体治疗下，肿瘤内存在B.t的小鼠，其肿瘤体积显著缩小。特别值得注意的是，阿帕替尼单药治疗竟然能进一步提升B.t在肿瘤内的丰度，这暗示着靶向药物与瘤内菌群之间存在一种未被发现的协同进化关系。

B.t究竟通过何种方式增强疗效？研究团队将B.t的代谢产物进行了逐级筛选。发现其分泌的一种小分子代谢物——甲酸，是发挥调控作用的核心。甲酸进入了宿主肿瘤细胞的一碳循环，并显著提升了甲硫氨酸腺苷转移酶2A（MAT2A）介导的甲基转移代谢。

这种代谢重塑产生了“一石二鸟”的效应。一方面，在阿帕替尼作用下，甲酸通过抑制血管内皮生长因子A（VEGFA）的转录，极大地强化了抗血管生成作用，使得肿瘤内部的血管密度显著降低。另一方面，甲酸通过促进I型干扰素（IFN-Is）的表达，显著增加了肿瘤内CD8+ T细胞的浸润。研究数据表明，B.t在促进T细胞浸润的同时，也诱导了T细胞的功能耗竭；当PD-1抑制剂介入阻断耗竭信号后，这些浸润的T细胞被重新激活，释放出强大的杀伤活性。

为了锁定甲酸的下游靶点，研究团队通过化学抑制剂筛选与基因敲除，最终将目标锁定为芳香烃受体（AhR）。正常情况下，AhR结合配体后，会与核转运蛋白KPNA2结合，进入细胞核启动下游基因转录。在肝癌细胞中，AhR的激活会直接上调VEGFA，同时通过其靶基因TIPARP抑制I型干扰素的产生，从而营造一个免疫抑制且高度血管化的恶劣微环境。

B.t分泌的甲酸，正是通过增强AhR蛋白NLS区域（R13和R15位点）的精氨酸甲基化，阻碍了AhR与KPNA2的结合。这使得AhR被困在细胞质中，无法入核行使转录功能。研究团队通过构建AhR的R13K与R15K双突变体，证实了甲酸引起的甲基化完全依赖于这两个位点。当注射AhR抑制剂CH223191联合阿帕替尼与PD-1抗体时，小鼠的肿瘤体积进一步缩小，CD8+ T细胞的功能状态也得到显著改善。

这项研究揭示了一条完整的“瘤内菌-代谢物-宿主信号通路”轴线。它告诉我们，B.t作为一种共生菌，在特定条件下可成为“胞内盟友”，通过释放甲酸重塑肿瘤细胞的表观遗传修饰，从而将原本“冷”的肝癌微环境，转化为对免疫治疗高度敏感的“热”环境。

研究团队提出，瘤内B.t的丰度或甲酸水平，有望成为预测阿帕替尼联合免疫治疗疗效的生物标志物。更值得期待的是，补充甲酸或使用AhR抑制剂，或许能成为逆转耐药、增强疗效的新策略。当然，从啮齿类模型到人类临床应用，仍需跨越肠道菌群差异与细菌定植可控性等鸿沟。但这无疑为人类攻克肝癌打开了一扇基于微生物组调控的精准治疗之窗。