脑胶质母细胞瘤（GBM）是一种预后极差的脑肿瘤，现有抗癌疗法效果有限。它对免疫治疗反应较差，因为在GBM的肿瘤微环境中缺乏高效的细胞毒性效应细胞，且T细胞在骨髓中被隔离，限制了免疫治疗效果。肠道菌群在维持宿主健康和影响癌症发展中起着重要作用，尤其是在胃肠道肿瘤中，它们通过不同的机制影响肿瘤治疗结果。虽然已经有研究探究肠道菌群与神经退行性疾病的相关性，但肠道菌群调节发源于远处组织的癌症，如脑肿瘤的抗肿瘤免疫反应中的作用和确切机制尚不清楚。关于肠道微生物在介导GBM抗肿瘤免疫反应中的作用值得探究。

韩国科学技术院Heung Kyu Lee团队于6月16日在Cell Reports上发表了研究性文章“Gut microbiota dysbiosis induced by brain tumors modulates the efficacy of immunotherapy”。他们研究了脑肿瘤进展期间肠道菌群的变化及其对宿主免疫反应的影响，并探究脑肿瘤诱导的肠道菌群失调如何调节免疫治疗的有效性，寻找关键肠道微生物，通过调节免疫反应增强脑肿瘤的免疫治疗效果。

研究人员通过脑肿瘤小鼠模型肠道菌群分析，发现脑肿瘤进展期间肠道菌群组成发生显著变化，且这种变化在两种不同的小鼠模型中具有一致性。具体表现为厚壁菌门相对丰度增加，拟杆菌门相对丰度减少，以及特定物种水平的明显改变。肠道菌群的变化可能受到肠道内营养物质，特别是氨基酸的影响。研究人员推测这种菌群变化可能和氨基酸变化有关，于是通过质谱对氨基酸进行定量，结果发现在脑肿瘤进展期间小鼠粪便和血清中色氨酸水平显著降低。鉴于肿瘤进展过程中色氨酸水平的降低，研究人员在小鼠中进行色氨酸膳食补充，结果发现补充后小鼠的肠道菌群在门、属和种水平上更接近稳态水平，尤其是Duncaniella属和Duncaniella dubosii物种表现出显著差异，且显著延长了两种模型小鼠的生存期，减少肿瘤负荷，增加CD8+ T细胞循环，增强免疫治疗效果。补充色氨酸后逆转肿瘤诱导的肠道菌群变化和小鼠抗肿瘤反应的增强提示两者之间可能存在相关。进一步的微生物组分析显示，Duncaniella dubosii是与色氨酸补充效果密切相关的关键菌株。单独在无菌小鼠中定植该菌株可增强CD8+ T细胞循环，增强抗肿瘤反应，延长生存期，并提高抗PD-1抗体免疫治疗的疗效。

这项研究表征了在脑肿瘤进展过程中发生的肠道菌群的独特变化。研究结果表明，脑肿瘤会扰乱肠道菌群平衡，进而影响机体免疫反应。而通过调节肠道菌群，特别是通过补充色氨酸和定植Duncaniella dubosii，可增强T细胞介导的抗肿瘤免疫反应，还能改善抗PD - 1的疗效，提高免疫治疗效果。这为脑肿瘤治疗提供了新思路，即通过饮食干预或特定肠道菌群的调节来增强免疫治疗效果，有望改善脑肿瘤患者的预后。

图 脑肿瘤改变肠道微生物组成，影响免疫反应

参考文献：Kim HC, Kim HJ, La J, Park WH, Park SH, Kang BH, Kim Y, Lee HK. Gut microbiota dysbiosis induced by brain tumors modulates the efficacy of immunotherapy. Cell Rep. 2025 Jun 19:115825. doi: 10.1016/j.celrep.2025.115825. Epub ahead of print. PMID: 40578367.