該項研究結果揭示了腸道微生物組與癌症免疫療法反應之間的複雜相互作用，為未來的研究提供了方向。
腸道微生物組已成為免疫檢查點阻斷(ICB)的腫瘤外在預測生物標誌物。已有證據表明，腸道微生物組作為一種腫瘤外源性因素，與抗腫瘤對抗程序化細胞死亡蛋白-1 (PD-1)治療的反應相關，微生物組調節可以提高對抗PD-1 ICB的反應性。然而，與臨床結局相關的已發表微生物特征之間存在不一致。目前還不清楚微生物組是否對ICB治療的有效性產生積極或消極的影響，以及在治療過程中微生物組作用的最重要節點。為了解決這一問題，美國國家癌症研究所的研究人員進行了針對性研究，發現不同地理分布的腸道微生物特征(微生物型)與PD-1反應差異相關，並部分解釋了隊列之間的差異。相關研究結果發表在Nat Med上，題目為“Intestinal microbiota signatures of clinical response and immune-related adverse events in melanoma patients treated with anti-PD-1”。
在該研究中，研究人員評估了一個新的黑色素瘤隊列，以及四個已發布的數據集。分析PD-1治療的黑色素瘤患者的大量微生物組樣本，將事件發生時間結果與包括藥物，嗜中性粒細胞與淋巴細胞比值(NLR)和irAE在內的變量相結合。研究人員確定了與特定 irAE 特征和結局相關的不同微生物特征，以及與不利臨床反應相關的全身性和腸道脂多糖 (LPS)依賴性炎症狀態。他們使用相同的生物信息學方法對來自新隊列和四個已發表的PD-1治療黑色素瘤患者的獨立隊列的微生物測序數據進行了薈萃分析。跨隊列微生物組訓練的機器學習始終如一地預測PD-1治療的結果，盡管隊列之間存在異質性。
時間-事件分析顯示，基線微生物群組成與治療開始後約1年的臨床結局最佳相關。對組合數據的薈萃分析和其他生物信息學分析表明，與有利反應相關的細菌僅限於放線菌門和厚壁藻的毛螺菌科/瘤胃菌科微生物。相反，革蘭氏陰性菌與炎症宿主腸道基因特征，血液中性粒細胞與淋巴細胞比值增加以及不良結局相關。兩種微生物特征，富集了毛螺菌科和鏈球菌科微生物，分別與有利和不利的臨床反應相關，並且具有不同的免疫相關不良反應。盡管隊列之間存在異質性，但在批量校正的微生物組數據上訓練的優化的全減一監督學習算法在所有隊列中一致預測了程序性細胞死亡蛋白-1療法的結果。具有不均勻地理分布的腸道微生物群落(微生物型)與有利和不利的結果相關，導致隊列之間的差異。
總之，該項研究結果揭示了腸道微生物組與癌症免疫療法反應之間的複雜相互作用，為未來的研究提供了方向。
參考文獻：
McCulloch, J.A., Davar, D., Rodrigues, R.R. et al. Intestinal microbiota signatures of clinical response and immune-related adverse events in melanoma patients treated with anti-PD-1. Nat Med 28, 545–556 (2022). https://doi.org/10.1038/s41591-022-01698-2
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