Science：高纤维饮食可改善肿瘤对免疫疗法的反应

近年来，肿瘤免疫治疗的发展迅速，为人类彻底攻克癌症带来了新的希望，但它只对少数癌症有效。免疫疗法是通过人体自身的免疫系统来攻击癌症，但大多数肿瘤会产生高度免疫抑制的环境，使T细胞失活。然而，免疫检查点疗法的工作原理是使T细胞恢复活力，从而摧毁肿瘤。

在美国，黑色素瘤是第五大常见癌症。作为最具侵袭性的癌症之一，黑色素瘤通过转移或扩散到其他器官而导致患者死亡。

2021年12月24日，美国德克萨斯大学和国立卫生研究院的研究人员在" Science "期刊上发表了一篇题为" Dietary fiber and probiotics influence the gut microbiome and melanoma immunotherapy response "的研究论文。

该研究分析了黑色素瘤患者和小鼠模型，研究表明，接受治疗的黑色素瘤患者在饮食富含纤维时，免疫系统更容易杀死癌细胞，从而对免疫疗法做出更好的反应。

随着免疫治疗的发展，对黑色素瘤具有变革性作用，可以改善某些晚期疾病患者的寿命，有时甚至可延长数年。

然而，对于许多患者来说，免疫检查点阻滞剂无法阻止肿瘤生长。早期的研究表明，肠道细菌的组成可能会影响对免疫疗法的反应。一项研究指出，一些最初对免疫检查点阻滞剂治疗没有反应的黑色素瘤患者，在接受对该药物有反应的患者的粪便移植后确实有反应。

然而，膳食纤维的摄入和益生菌补充剂的使用也被证明会影响肠道细菌的组成，但尚不清楚纤维摄入量以及益生菌如何改变菌群与免疫治疗反应之间的联系。

在该研究中，研究人员分析了人类和小鼠肠道微生物群、饮食习惯和益生菌的使用情况对免疫检查点阻滞剂治疗晚期黑色素瘤的影响。

首先，研究人员分析了已知膳食纤维摄入量的128名黑色素瘤患者，研究人员将20克膳食纤维定义为足够的量。在所有参与者中，91名参与者摄入纤维量不足，37名摄入充足。

在13个月的随访中，与纤维摄入量不足的患者相比，纤维摄入量充足的患者的无进展生存期有所改善。此外，每日纤维摄入量每增加5克，癌症进展或死亡的风险就会降低30%。

在小鼠模型中，为了模拟黑色素瘤患者的不同饮食，研究人员给小鼠喂食富含纤维或低纤维的饮食，给小鼠注射黑色素瘤细胞，然后用抗PD-1疗法治疗小鼠。

结果发现，与给予低纤维饮食的小鼠相比，富含纤维饮食的小鼠在抗PD-1治疗后延迟了肿瘤生长。

随后，研究人员在肠道中没有细菌的小鼠身上重复了实验，在无菌小鼠中，饮食对免疫治疗反应没有影响。

研究人员指出，这表明饮食在通过改变肠道微生物群的组成来影响对免疫检查点治疗的反应。膳食纤维发挥其有益作用的一种可能机制是通过增加肠道中的细菌类型，例如瘤胃球菌科，这些细菌会产生高水平的某些具有抗肿瘤作用的短链脂肪酸。

研究模型

进一步实验发现，在喂食高纤维饮食的小鼠中，发现一种短链脂肪酸丙酸含量增加。此外，与对免疫疗法没有反应的癌症患者相比，对免疫疗法有反应的癌症患者的肠道微生物群中含有更多的瘤胃球菌科细菌。

最后，研究人员还分析了益生菌对黑色素瘤小鼠模型中肠道细菌的影响。

在小鼠模型中，喂食益生菌的小鼠对抗PD-L1药物治疗的反应降低，并且比对照小鼠发展出更大的肿瘤。进一步的分析表明，喂食益生菌的小鼠的肿瘤杀伤免疫细胞水平较低。

在人类中也是如此，表明单独使用益生菌与无进展生存期或免疫治疗反应几率无关。

总之，该研究表明，接受免疫疗法的癌症患者在饮食富含纤维时，对免疫疗法做出更好的反应。数据还表明，接受免疫疗法的癌症患者最好不要使用益生菌。

论文链接：

DOI:10.1126/science.aaz7015