预测食管癌免疫治疗耐药？先看肠道里有没有这种“坏菌”ILA！

食管鳞状细胞癌（ESCC）是全球高发的恶性肿瘤之一，尤其在东亚地区负担沉重。尽管以抗PD-1抗体为代表的免疫疗法在局部晚期ESCC中取得了进展，但病理完全缓解率仅约20%，提示存在显著的免疫治疗耐药问题。近年来，肠道微生物群与肿瘤微环境（TME）的相互作用成为研究热点。已有研究表明，肠道菌群的组成和代谢产物可影响宿主免疫系统，进而调节免疫治疗疗效。然而，肠道微生物在ESCC免疫治疗耐药中的具体作用机制尚不明确。

2026年3月24日，四川大学袁勇教授联合魏霞蔚研究员、郭安源教授、杜丹研究员、丁振宇教授等在《Cell Host & Microbe》期刊上发表了一篇题为“Gut microbiota-derived indole-3-lactic acid suppresses anti-PD-1 efficacy in esophageal squamous cell carcinoma”的研究论文，该研究围绕食管鳞癌新辅助免疫治疗患者的肠道菌群特征展开，旨在鉴定驱动免疫耐药的关键菌株与代谢物，阐明其作用通路，并探索可用于疗效预测与治疗干预的潜在靶点，为提升食管鳞癌免疫治疗效果提供理论与实验依据。

L. salivarius在非应答者中显著富集

首先纳入43例接受新辅助抗PD-1治疗的ESCC患者（发现队列），根据肿瘤退缩分级（TRG）将患者分为应答组（R，23例）和非应答组（NR，20例）。对122份粪便样本进行16S rDNA测序发现，NR组肠道微生物多样性显著低于R组，且随着治疗进程，R组的物种丰富度明显高于NR组。通过LEfSe差异分析，发现Ligilactobacillus salivarius在NR组中显著富集，宏基因组测序和qPCR进一步验证了该结果。同时，功能通路分析显示NR组色氨酸代谢通路显著上调，提示L. salivarius可能通过色氨酸代谢产物影响免疫治疗疗效。

L. salivarius抑制CD8⁺ T细胞并削弱免疫治疗疗效

为验证L. salivarius的功能，研究者建立了原位ESCC小鼠模型。通过抗生素清除小鼠原有菌群后，分别移植R组和NR组患者的粪便（FMT），随后给予抗PD-1治疗。结果显示，接受NR组菌群的小鼠对PD-1抑制剂反应显著减弱，且其粪便中L. salivarius丰度更高。直接灌胃L. salivarius同样导致小鼠对PD-1治疗耐药，且不影响化疗药物顺铂的疗效，表明其耐药作用具有免疫治疗特异性。流式细胞术和免疫组化显示，L. salivarius灌胃组小鼠肿瘤组织中CD8⁺ T细胞浸润显著减少，且IFN-γ、TNF-α和IL-2等效应分子水平下降，而脾脏中的CD8⁺ T细胞未受影响，提示L. salivarius特异性地抑制肿瘤浸润CD8⁺ T细胞的功能。

L. salivarius代谢产物ILA介导免疫抑制

由于L. salivarius主要定植于肠道而非肿瘤组织，研究者推测其代谢产物可能发挥关键作用。非靶向代谢组学分析发现，NR组粪便中色氨酸代谢通路紊乱，进一步靶向代谢组学鉴定出吲哚-3-乳酸（ILA）在NR组中显著升高，且ILA水平与L. salivarius丰度正相关。体外实验证实，L. salivarius培养上清中ILA含量极高。通过敲除ILA合成关键基因ildh构建ILA缺陷型L. salivarius，该菌株无法产生ILA，也不再诱导免疫治疗耐药。外源性补充ILA则可恢复耐药表型。此外，ILA处理人原代CD8+ T细胞后，GZMB、PRF1、IFN-γ和TNF-α等效应分子表达下降，T细胞增殖和活化受抑，且对肿瘤细胞的杀伤能力减弱。这些结果表明，ILA是L. salivarius介导免疫治疗耐药的关键效应分子。

单细胞转录组揭示CD8⁺ T细胞耗竭机制

为深入解析ILA对TME的影响，研究者对L. salivarius灌胃组和对照组小鼠肿瘤组织进行了单细胞RNA测序。结果显示，L. salivarius组中CD8⁺ T细胞显著减少，且CD8⁺ T细胞耗竭亚群发生明显变化。特别值得注意的是，NKG7⁺ CD8⁺ Tex细胞（一种前体耗竭T细胞，Tpex）在L. salivarius组中显著减少，而终末耗竭的NKG7-CD8⁺ Tex细胞比例升高。拟时序分析表明，NKG7⁺ CD8⁺ Tpex细胞处于耗竭轨迹的早期阶段，具有更强的抗肿瘤潜能。在ESCC患者肿瘤样本中，应答者肿瘤内NKG7⁺ CD8⁺ Tpex细胞比例显著高于非应答者，进一步验证了该细胞亚群与免疫治疗疗效的正相关性。

单细胞转录组揭示CD8⁺ T细胞耗竭机制

ILA处理可下调NKG7⁺ CD8⁺ Tpex细胞中NF-κB信号通路，而NF-κB是T细胞活化和免疫应答的关键转录因子。通过激活NF-κB可部分恢复ILA抑制的T细胞功能。进一步发现，ILA作为色氨酸代谢产物，可通过与芳香烃受体（AhR）结合发挥作用。敲除AhR后，ILA对CD8⁺ T细胞的抑制作用完全消失，NF-κB信号通路也得以恢复。这表明ILA通过激活AhR进而抑制NF-κB信号，驱动NKG7⁺ CD8⁺ Tpex细胞向终末耗竭转化，从而削弱抗肿瘤免疫。

总之，该研究系统揭示了肠道微生物L. salivarius及其代谢产物ILA在ESCC抗PD-1治疗耐药中的关键作用，提出了L. salivarius-ILA-NKG7⁺ CD8⁺ Tpex轴这一全新的免疫治疗耐药机制。研究发现，ILA通过激活AhR抑制NF-κB信号，驱动前体耗竭T细胞向终末耗竭转化，从而削弱CD8⁺ T细胞的抗肿瘤能力。该轴不仅可作为预测免疫治疗疗效的生物标志物（优于PD-L1），还提供了多个可干预的靶点，如选择性清除L. salivarius、抑制ILA合成、阻断AhR或激活NF-κB通路。尽管研究聚焦于ESCC，且肠道菌群存在复杂的互作网络，但本研究为克服免疫治疗耐药提供了全新的微生物-代谢-免疫调控视角，具有重要的临床转化潜力。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.chom.2026.02.019