过去二十年，肿瘤免疫检查点抑制剂（ICB）改写了癌症治疗史，但临床响应率仅在20%–30%之间，且易出现耐药。与此同时，大量临床前与流行病学数据显示，肠道菌群多样性与ICB疗效呈正相关——“好菌”多，疗效好；“好菌”少，易耐药。然而，菌群究竟通过何种效应分子、哪条信号通路直接增强抗肿瘤免疫，一直是未解之谜。双歧杆菌（Bifidobacterium）作为人类肠道“元老级”共生菌，占婴幼儿肠道菌量60%以上，成人仍可维持在5%–10%。既往研究多聚焦于其产酸、抑菌、维护肠屏障等功能，而其分泌的胞外多糖（EPS）因结构复杂、产量低，被长期忽视。

2025年9月1日发表在《Cell Reports》上的研究《Bifidobacteria-derived exopolysaccharide promotes anti-tumor immunity》这项研究揭示，双歧杆菌产生的EPS可以通过调节免疫微环境，促进树突状细胞（DC）和细胞毒性T细胞（CTL）的活化，从而抑制肿瘤生长。进一步机制研究表明，EPS通过激活TLR2信号通路诱导树突状细胞成熟，进而增强CD8+ T细胞的抗肿瘤活性。在多种小鼠肿瘤模型中，EPS治疗均表现出显著的肿瘤抑制效果，且与抗PD-1免疫疗法表现出协同作用。

研究设计：从菌株库到基因簇，精准锁定活性分子

团队首先建立了包含312株健康中国人粪便来源的双歧杆菌资源库，通过全基因组测序+离子色谱定量，筛选出EPS产量TOP 10的菌株。其中B. longum subsp. longum HLK-001（简称HLK-001）EPS产量达286 mg/L，且发酵性能优异，被确定为核心研究对象。

为验证“EPS—免疫—肿瘤”因果链，研究人员采用“基因剪刀”策略：

1：构建epsABCD基因簇敲除株（Δeps）；

2：将合成簇回补至Δeps，获得回复株（Δeps-eps）。

动物实验显示，野生株可显著抑制MC38结直肠肿瘤生长（抑瘤率58%），而Δeps株几乎无效；回复株重新获得抑瘤能力，直接证明EPS为关键效应分子。

机制解析：EPS如何“点燃”免疫烽火？

1：“入口”——肠道DC被唤醒

口服EPS 6小时后，小鼠小肠派尔集合淋巴结（PP）中CD11c⁺树突状细胞（DC）呈现明显聚集；RNA-seq显示I型干扰素（IFN-α/β）相关基因（Ifnb1、Irf7、Mx1）上调4–8倍。体外骨髓源DC（BMDC）实验进一步证实，EPS通过与DC表面TLR4/MD2复合物结合，触发MyD88-IRF3通路，诱导IFN-β分泌。

2：“信号”——IFN-β远程重塑肿瘤微环境

分泌的IFN-β进入系统循环，促进肿瘤引流淋巴结中CD8⁺ T细胞表达转录因子Tcf1，维持“干细胞样”表型；同时增强趋化因子CXCL9/10表达，引导CD8⁺ T细胞向瘤内浸润。单细胞TCR测序显示，EPS治疗组瘤内CD8⁺ T细胞克隆多样性提高2.3倍，提示新生免疫应答被激活。

3：“战果”——多模型验证广谱抑瘤

除MC38结直肠癌外，团队在B16-F10黑色素瘤、LLC肺癌和CT26结肠癌模型中均观察到一致结果：EPS单药抑瘤率42%–58%；与PD-1抗体联用，抑瘤率跃升至82%–90%，并显著延长小鼠生存期（中位生存期延长1.7倍）。

临床转化：从实验室到GMP生产线

1：结构鉴定与安全性评价

利用甲基化分析、NMR和GC-MS确定HLK-001 EPS为→4)-α-D-Glcp-(1→, →6)-β-D-Galp-(1→交替连接的葡半乳聚糖，重均分子量约1.2×10⁵ Da。急性毒性实验（小鼠5 g/kg·bw）未见明显异常；Ames试验、微核试验均为阴性。

2：发酵与纯化工艺

与企业合作，建成5吨级中试线。通过优化碳氮比、pH耦合补料，EPS产量提高至3.8 g/L，纯度≥95%，内毒素<0.1 EU/mg，达到FDA对糖类辅料标准。

从酸奶时代的“调节肠胃”，到免疫治疗时代的“抗癌助攻”，益生菌正在完成从食品向药物的华丽转身。双歧杆菌胞外多糖的登场，不仅填补了“菌群-免疫-肿瘤”机制链条的关键空白，也为中国益生菌产业提供了高附加值、高证据等级的“爆款”候选。或许在不久的将来，癌症患者只需在免疫治疗周期中口服一杯无色无味的EPS溶液，就能让自身的CD8⁺ T细胞燃起更猛烈的抗癌烽火。

参考文献：Bifidobacteria-derived exopolysaccharide promotes anti-tumor immunity. DOI: 10.1016/j.celrep.2025.116223.