项目文章 | 北京协和医院赵海涛教授最新研究证明肠道微生物与肝胆肿瘤抗PD-1免疫治疗临床反应相关 (国人佳作)

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编译：微科盟小木，编辑：微科盟茗溪、江舜尧。

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导读

背景：肠道微生物与不同类型癌症的免疫治疗反应有关。然而，肠道微生物对肝胆肿瘤免疫治疗的影响仍不清楚。本研究旨在探讨晚期肝胆肿瘤患者肠道微生物与抗PD-1免疫治疗临床反应的关系。

方法：从一线化疗进展到不能切除的肝细胞癌或晚期胆道癌患者被纳入研究。在抗PD-1治疗前和治疗期间收集粪便样本，并通过宏基因组测序进行分析。鉴别出显著差异富集类群和预后相关类群。进一步利用KEGG数据库和MetaCyc数据库对差异富集类群进行注释，探讨肠道微生物群影响肿瘤免疫治疗的潜在机制。

结果：本研究共纳入65例接受抗PD-1治疗的晚期肝胆肿瘤患者。74个分类群在临床获益组(CBR)显著富集，40个分类群在非临床获益组(NCB)显著富集。在这些分类群中，Lachnospiraceae bacterium-GAM79和Alistipes sp Marseille-P5997丰度较高的患者(在CBR组中显著富集)比丰度较低的患者获得更长的无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)。在PFS较长的患者中，CBR组富集的Ruminococcus calidus和Erysipelotichaceae bacterium-GAM147的丰度也较高。相反，Veillonellaceae丰度较高的患者PFS和OS较短，而NCB组中Veillonellaceae显著富集。功能注释表明，CBR组的富集类群与能量代谢相关，而NCB组的富集类群与氨基酸代谢相关，这可能调节肝胆肿瘤免疫治疗的临床反应。此外，免疫治疗相关的不良反应也受到肠道微生物多样性和相对丰度的影响。

结论：本研究证明肠道微生物群与肝胆肿瘤患者抗PD-1免疫治疗的临床反应相关。响应者的分类特征是预测免疫治疗的临床反应和生存获益的有效生物标志物，这可能为调节肿瘤免疫治疗反应提供新的治疗靶点。

论文ID

原名：Gut microbiome is associated with the clinical response to anti-PD-1 based immunotherapy in hepatobiliary cancers

译名：肠道微生物与肝胆肿瘤抗PD-1免疫治疗的临床反应相关 

期刊：Journal for ImmunoTherapy of Cancer

IF：13.751

发表时间：2021.12.1

通讯作者：赵海涛

通讯作者单位：北京协和医院肝脏外科

DOI号：10.1136/jitc-2021-003334

实验设计

图1 研究流程。BTC，胆道癌；CBR，临床获益；HCC，肝细胞癌；NCB，非临床获益；OS，总生存期；PD-1，程序性细胞死亡蛋白1；PFS，无进展生存期。

结果

1 患者特征

从2018年11月至2020年12月，共纳入162例晚期肝胆肿瘤患者，最终纳入65例患者(图1)。患者基线特征总结见表1。该研究包括30例HCC和35例BTC患者。所有患者均接受抗PD-1免疫治疗。按照RECIST V.1.1标准，PR(部分缓解)、SD(疾病稳定)、PD(疾病进展)分别有20例、28例、17例患者。在CBR评估中，32例患者为CBR，33例患者为NCB。大约一半的患者有肝炎史，并在PD-1单抗药物治疗期间接受抗病毒预防治疗。所有患者肝功能及体能状态均良好；三分之一的患者胆汁酸升高。CBR组与NCB组在性别、年龄、肝炎史、胆红素、胆汁酸、肿瘤数量、肿瘤大小、肿瘤分期等方面无统计学差异。收集65例患者的基线粪便样本，8例患者(4例CBR和4例NCB)的持续动态样本。

表1 65例晚期肝胆肿瘤患者抗PD-1治疗的临床表现。

BTC，胆道癌；CBR，临床获益；ECOG-PS，美国东部肿瘤协作组体能状态评分；HCC，肝细胞癌；NCB，非临床获益。

2 肠道微生物组成与抗PD-1免疫治疗的不同临床反应相关

为了探讨肠道微生物组成与免疫治疗反应之间的关系，我们比较了CBR组和NCB组在不同系统发育水平上的相对丰度。总体而言，在门水平上，拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)在CBR组和NCB组的肠道微生物群落中均占主导地位，其次是放线菌门(Actinobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)(在线补充图S1)。CBR组的Bacteroidetes丰度更高(p=0.028)，NCB组的Proteobacteria丰度更高(p=0.067)。在目水平上观察到类似的组合模式(图2A)。CBR组中Bacteroidales(属于拟杆菌门)的相对丰度显著较高(p=0.028)，而NCB组中Enterobacterales(属于变形菌门)的相对丰度更高(p=0.061)(图2B)。Veillonellales主要在NCB组中发现(图2A)，其相对丰度在CBR组中显著降低(p<0.001)(图2B)。最丰富的前20种物种主要属于拟杆菌门(在线补充图S2)，其中Alistipes sp Marseille-P5997、Bacteroides fluxus和Bacteroides zoogleoformans主要在CBR组中富集(p=0.024，p=0.012和p=0.031)(在线补充表S1)。在统计学差异属或种中，CBR组富集的细菌类群大多属于拟杆菌门和厚壁菌门，而NCB组富集的细菌类群大多属于变形菌门(在线补充图S3和S4)。值得注意的是，Lachnospiraceae bacterium-GAM79和瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)的几个分类群(Ruminococcus callidus、Eubacterium siraeum、Gemmiger formicilis和Faecalibacterium)在CBR组中显著富集(图2C)。此外，对8例患者的动态粪便样本进行宏基因组分析发现，CBR组的肠道微生物组成在门水平上随治疗保持相对稳定，与65例患者的肠道微生物组成相似。而NCB组的微生物多样性似乎有所下降(图2D)。总之，基线肠道微生物多样性与肝胆肿瘤患者抗PD-1治疗的良好反应相关，这支持肠道微生物可能是预测免疫治疗反应的有效生物标志物。

图2 65例肝胆肿瘤患者肠道微生物群组成分析。(A) 65例肝胆肿瘤患者的肠道微生物群组成【按最丰富类群(拟杆菌目)进行排序】。(B) CBR组和NCB组目水平上Bacteroidales、Enterobacterales和Veillonellales的相对丰度比较(Wilcoxon检验)。(C) CBR组和NCB组Lachnospiraceae bacterium-GAM79、Ruminococcus callidus、Eubacterium siraeum、Gemmiger formicilis和Faecalibacterium的相对丰度比较(Wilcoxon检验)。(D) CBR组和NCB组微生物在门水平上的动态组成。CBR，临床获益；NCB，非临床获益。

3 差异富集的细菌类群与ICI治疗的生存获益相关

系统发育多样性方面，α多样性(包括Shannon指数、Simpson指数、Pielou指数和Chao1指数)在CBR组和NCB组之间没有显著差异(在线补充图S5)。然而，基于Bray-Curtis距离评估的β多样性，PCoA图显示CBR组患者与NCB组患者明显分离(图3A)。在种水平上，CBR组和NCB组共有1738种常见物种，分别有504和575种特有种(图3B)。通过LEfSe分析进一步确定74个CBR组富集类群和40个NCB组富集类群可能影响ICI治疗的临床反应(LDA＞2，p＜0.05)(在线补充图S6)。值得注意的是，拟杆菌门(Bacteroidetes)、拟杆菌纲(Bacteroidia)、拟杆菌目(Bacteroidales)和普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)是CBR组中的高富集类群，而Negativicutes、韦荣球菌目(Veillonellales)和韦荣球菌科(Veillonellaceae)是NCB组中的高富集类群(LDA＞3，p＜0.05)(图3C-D)。在HCC或BTC患者的亚组分析中观察到类似的差异富集模式。HCC患者和BTC患者间微生物α多样性和β多样性没有显著差异(在线补充图S7A，B)。两种癌症类型之间存在显著差异的细菌类群主要属于拟杆菌门(在线补充表S2)，BTC患者的拟杆菌门丰度显著高于HCC患者(LDA＞3，p＜0.05)(在线补充图S7C，D)，BTC患者的CBR组中也富集拟杆菌门(在线补充图S9A，B)。对于HCC患者，NCB组也观察到韦荣球菌科(厚壁菌门)的丰度更高(LDA＞3，p＜0.05)(在线补充图S8A，B)。

为了进一步探索与生存期相关的微生物类群，基于CBR组和NCB组中这些差异富集类群的平均丰度，我们将65例肝胆肿瘤患者分为高丰度组和低丰度组。生存分析显示，Lachnospiraceae bacterium-GAM79丰度较高的患者比丰度较低的患者具有更长的PFS(mPFS:7.9个月vs 5.1个月，p=0.020)和OS(mOS:NRvs 13.8个月，p=0.023)(图4)。Lachnospiraceae bacterium-GAM79和Ruminococcus callidus的富集也与更长的PFS相关(mPFS:10.8个月vs 4.9个月，p=0.009；mPFS:22.1个月vs 5.5个月，p=0.006)(在线补充图S10A，B)。考虑到最丰富的类群，拟杆菌门(Bacteroidetes)，尽管只有较高丰度的拟杆菌目显示出与良好预后相关的趋势(mPFS:6.9个月vs 5.1个月，p=0.250；mOS:32.2个月vs 13.8个月，p=0.269)(在线补充图S10C，D)，Alistipes sp. marseile-p5997丰度较高的患者PFS(mPFS: 9.0个月vs 5.2个月，p=0.013)和OS(mOS:NR vs 13.8个月，p=0.021)显著延长(图4)，而Bacteroides zoogleoformans的富集也与较长的PFS呈正相关(mPFS:8.1个月vs 5.2个月，p=0.043)(在线补充图S10E，F)。相反，韦荣球菌科的存在与PFS(mPFS:4.2个月vs 6.9个月，p=0.018)和OS(mOS: 8.9个月vs 22.3个月，p=0.001)呈显著负相关(图4)。此外，在HCC或BTC患者中观察到这些细菌类群与预后的相似关系。在30例HCC患者中，虽然CBR组与NCB组之间的Lachnospiraceae bacterium-GAM79丰度无显著差异(在线补充图S8C，D)，但富含Lachnospiraceae bacterium-GAM79的患者PFS(mPFS:15.9个月vs 5.5个月，p=0.021)和OS(mOS:NR vs 15.9个月，p=0.041)均较长；而富含韦荣球菌科的HCC患者PFS(mPFS: 3.6个月vs 10.8个月，p=0.005)和OS(mOS: 7.8个月vs NR，p=0.030)明显较差(在线补充图S8E，F)。在35例BTC患者中，富含拟杆菌目的患者PFS(mPFS:6.6个月vs 4.5个月，p=0.041)和OS(mOS:16.6个月vs 10.2个月，p=0.025)均明显较长(在线补充图S9C，D)。此外，具有较高韦荣球菌科丰度的BTC患者PFS(mPFS:3.5个月vs 6.0个月，p=0.031)和OS(mOS:7.7个月vs 16.6个月，p=0.006)较短(在线补充图S9E，F)。因此，差异富集的肠道微生物类群与ICI治疗的临床反应和生存获益相关。本研究结果表明，肠道微生物中特定分类群的富集可能会提高抗PD-1治疗的临床反应并延长生存期，这可以预测肝胆肿瘤患者免疫治疗的生存获益。

图3 65例肝胆肿瘤患者CBR组和NCB组的差异富集类群。(A)PCoA显示CBR组和NCB组之间的β多样性(Bray-Curtis距离)。(B) CBR组与NCB组在种水平上的共有类群和特有类群。(C) LEfSe的Cladogram图显示CBR组和NCB组中的差异富集类群(LDA＞3，p＜0.05)。(D) 通过LEfSe分析确定CBR组和NCB组中的显著差异丰度类群(LDA＞3，p＜0.05)。CBR，临床获益；LEfSe，线性判别分析效应量；LDA，线性判别分析；NCB，非临床获益；PCoA，主坐标分析。

图4 差异富集类群与肝胆肿瘤患者抗PD-1免疫治疗的生存获益相关。采用Kaplan-Meier法(log-rank检验)评估Lachnospiraceae bacterium-GAM79、Alistipes sp. Marseille-P5997和Veillonellaceae丰度较高或较低的患者中位无进展生存期(A)和中位总生存期(B)。

4 肠道微生物可能通过介导代谢通路影响免疫治疗反应

为了研究肠道微生物在免疫治疗中的功能作用，我们进一步在KEGG数据库中注释宏基因组测序数据，通过LEfSe分析鉴定出29个CBR组相关KOs，4个NCB组相关KOs(LDA＞2，p＜0.05)(图5A)。CBR组和NCB组中最丰富的KOs分别是能量代谢通路和氨基酸代谢通路(图5B)。在通路水平上，CBR组显著富集了在多个KEGG通路中发挥重要作用的KOs，包括aurachin代谢(map00999:K02078)、脂肪酸生物合成(map00061:K09458)、阿卡波糖生物合成(map00525:K00973)和聚酮糖单元的生物合成(map00523:K00973)(在线补充图S11)。此外，MetaCyc数据库中不同代谢通路的比较显示，CBR组中占主导地位的代谢通路与细菌繁殖过程相关，如UDP/UMP生物合成和queuosine生物合成(在线补充图S12，黑框)。氨基酸代谢通路(如精氨酸生物合成)在NCB组中占主导地位(在线补充图S12，绿框)。研究发现，优势种富集在几个CBR组相关的KOs中，属于厚壁菌门的Faecalibacterium prausnitzii和Ruminococcus callidus与OS显著延长相关(mOS: 22.3个月vs 11.6个月，p=0.013；mOS: NR vs 13.8个月，p=0.052)(图5C-E)。相反，在NCB组相关KOs中具有较高丰度Parabacteroides distasonis的患者与丰度较低的患者相比OS较短(mOS: 9.9个月vs 19.7个月，p=0.060)(图5F-G)。这些研究结果表明，肠道微生物影响肝胆肿瘤抗PD-1免疫治疗疗效和生存获益的潜在机制可能是由参与不同代谢通路的特定细菌物种驱动的。

图5 肠道微生物群宏基因组测序数据的功能注释。(A)通过LEfSe分析鉴定出CBR组和NCB组中的差异富集KOs(LDA＞2，p＜0.05)。(B)与LEfSe识别的差异富集KOs相关的功能通路(LDA＞2，p＜0.05)。(C) CBR组前10种细菌对DNA引物酶/解旋酶(K06919)的富集有贡献。(D-E)采用Kaplan-Meier法(log-rank检验)评估CBR组中Faecalibacterium prausnitzii和Ruminococcus callidus丰度较高或较低的患者mOS。(F)NCB组中前10种细菌有助于饥饿诱导的DNA结合蛋白(K04047)的富集。(G)采用Kaplan-Meier法(log-rank检验)评估NCB组中Parabacteroides distasonis丰度较高或较低的患者mOS。CBR，临床获益；KEGG，京都基因和基因组百科全书；KOs，KEGG直系同源组；LDA，线性判别分析；LEfSe，线性判别分析效应量；mOS，中位总生存期；NCB，非临床获益。

5 免疫治疗相关不良反应受肠道微生物的影响

本研究还探讨了免疫治疗相关不良反应(irAEs)是否受肠道微生物组成的影响。考虑到免疫治疗相关性结肠炎等典型不良反应，8例患者出现临床重度腹泻(2级)，其中CBR 4例，NCB 4例，轻度腹泻57例(1级或不存在)。与轻度腹泻患者相比，临床发生重度腹泻的患者抗PD-1治疗的临床反应更好(Fisher’s精确检验，p=0.021)，生存期更长(mPFS: 17.3个月vs 5.6个月，p=0.035)(图6A)。在肠道微生物系统发育多样性方面，重度腹泻患者肠道微生物的丰富度较低(图6B)，这说明免疫治疗相关性结肠炎更可能与肠道微生物多样性和相对丰度降低有关。具体来说，在重度腹泻组和轻度腹泻组中共鉴定出16个显著差异富集类群，其中Negativicutes、Veillonellaceae和Dialister均属于厚壁菌门(图6C)。值得注意的是，在重度腹泻患者中可以观察到Prevotellamassilia timonensis(拟杆菌门)的富集，这可能是预测严重免疫治疗相关结肠炎的潜在标志物。结果表明，irAE受肠道微生物的影响，厚壁菌门类群较高的多样性和相对丰度可能是防止irAE的保护因素。

图6 免疫治疗相关不良反应受肠道微生物影响。(A)采用Kaplan-Meier法(log-rank检验)评估重度或轻度腹泻患者mPFS。(B)重度腹泻组与轻度腹泻组肠道微生物α多样性比较(Wilcoxon检验)。(C)重度腹泻和轻度腹泻患者显著差异类群的相对丰度比较(Wilcoxon检验)。mPFS，中位无进展生存期。

6 肠道细菌富集受多种临床因素的影响

在确定了CBR组和NCB组中差异富集类群后，我们探讨了肝胆肿瘤患者肠道细菌特征与临床因素之间的关系。RDA分析显示，多种显著影响患者分布的肿瘤相关因素也与CBR组和NCB组之间肠道微生物的差异富集有关(图7A-B)。肿瘤大小、数量和分期与良好反应和CBR组富集类群呈正相关，如Bacteroidales order、Lachnospiraceae bacteria-gam79、Eubacterium eligens、Eubacterium hallii和Gemmiger formicilis(图7B)。进一步分析观察到，大肿瘤患者(≥5cm)中Eubacterium hallii的相对丰度显著高于小肿瘤患者(<5cm)(p=0.042)(图7C)。不同肿瘤数量和肿瘤分期的亚组间细菌丰度无显著差异。相反，胆汁酸升高、胆红素升高和肝功能下降与NCB组富集类群相关，如Veillonellaceae、Dialister sp. Marseille-P5638(属于Veillonellaceae科)、Clostridiaceae、Klebsiella和Citrobacter freundii(图7B)。胆汁酸水平升高的患者的Clostridium丰度比胆汁酸水平正常的患者更高(p=0.019)(图7D)。此外，与肿瘤大小、数量和分期正相关类群丰度较高的患者生存期更长，而与胆汁酸、胆红素和肝功能正相关类群丰度较高的患者生存期较短(图4)。有趣的是，CBR组显著富集物种Faecalibacterium prausnitzii与肿瘤数量和肿瘤分期明显负相关(图7B)。临床因素对CBR组和NCB组富集的肠道微生物的异质性影响表明，抗PD-1治疗的临床反应和生存获益依赖于整个肠道微生物多样性和差异富集的分类群。

图7 肠道微生物分布受临床因素影响。(A) RDA与置换检验显示与肝胆肿瘤患者分布相关的临床因素。(B) RDA与置换检验显示与CBR组和NCB组差异富集类群相关的临床因素。(C)大肿瘤(≥5cm)和小肿瘤(＜5cm)患者Eubacterium hallii的相对丰度比较(Wilcoxon检验)。(D)在胆汁酸升高患者和正常胆汁酸患者中Clostridium的相对丰度比较(Wilcoxon检验)。CBR，临床获益；ECOG-PS，美国东部肿瘤协作组体能状态评分；NCB，非临床获益；RDA，冗余分析。

讨论

通过前瞻性综合宏基因组分析，我们证实肠道微生物与肝胆肿瘤患者抗PD-1免疫治疗的临床反应和irAE相关。差异富集类群，如肠道微生物中丰度较高的Lachnospiraceae bacteri-gam79、Alistipes sp. Marseille-P5997和丰度较低的Veillonellaceae可能是预测ICI治疗的良好反应和生存获益的潜在生物标志物。此外，肠道微生物多样性和免疫治疗相关性结肠炎之间的关联表明，肠道微生物群的更高多样性和相对丰度与轻度irAE相关。

在本研究中，CBR组和NCB组之间的几个显著差异富集的细菌类群被确定为与抗PD-1治疗的良好预后明显相关。两种产生丁酸盐的共生菌，Lachnospiraceae bacteri-gam79和Erysipelotrichaceae bacterium-GAM147的富集与免疫治疗的生存期延长显著相关。Lachnospiraceae和Erysipelotrichaceae是通过膳食纤维发酵产生丁酸等短链脂肪酸的保护性共生菌株。短链脂肪酸通过产生抗炎细胞因子TGF-β和IL-10，调控Treg细胞分化，诱导保护性免疫反应，增强上皮屏障功能，增强PD-1在结肠癌中的阻断作用。Lachnospiraceae还参与初级胆汁酸到次级胆汁酸的转化过程，被认为是菌群FMT的一种候选有效共生菌株，可使肠道微生物复活，恢复定殖抗性。这一证据表明，Lachnospiraceae和Erysipelotrichaceae对肝胆肿瘤的影响可能涉及短链脂肪酸产生和胆汁酸代谢，这可能调节免疫治疗反应。此外，Ruminococcaceae的一些分类群在CBR组中显著富集，并且较高丰度的Ruminococcus callidus与肝胆肿瘤抗PD-1治疗的良好反应和生存期提高呈正相关，这支持了Ruminococcaceae在许多其他癌症的免疫治疗中具有积极的预后意义。Ruminococcaceae参与次级胆汁酸的产生，Ruminococcaceae缺乏可能会导致肠道炎症增加，进而影响宿主的免疫系统。进一步的FMT实验表明，在小鼠模型和接受免疫治疗的患者中，Ruminococcaceae的丰度显著增加，其通过增加肿瘤浸润性IFN-γ+CD8+ T细胞，增强抗肿瘤免疫。综上所述，我们假设口服或FMT补充Lachnospiraceae、Erysipelotrichaceae和Ruminococcaceae可能会增强肝胆肿瘤患者的抗肿瘤免疫，并提高抗PD-1治疗的临床反应，这需要在小鼠模型和临床队列中进一步探索。

值得注意的是，本研究观察到拟杆菌门和厚壁菌门细菌对肿瘤免疫治疗的不同影响。在本研究中，大多数与有利结果相关的细菌类群属于厚壁菌门，而大多数对免疫治疗具有异质性影响的细菌类群属于拟杆菌门。差异分析和生存分析结果显示，HCC患者更可能受到厚壁菌门类群的影响，相关类群的富集与免疫治疗的更好反应和生存获益相关。相比之下，BTC患者往往富含拟杆菌门细菌类群，且显著较高的拟杆菌门丰度与免疫治疗的良好反应相关。在之前的FMT实验中也观察到厚壁菌门和拟杆菌门的差异影响，表明在FMT后响应者中显著富集的类群属于厚壁菌门，而响应者中显著减少的类群属于拟杆菌门。此外，目前鉴定出的与不同癌症的良好免疫治疗反应相关的细菌类群之间没有理想的重叠，尤其是在较低的分类水平上。拟杆菌属的两个物种(Alistipes sp Marseille-P5997和Bacteroides zoogleoformans)在我们的肝胆肿瘤队列中显示出良好反应和生存获益。先前的一项研究报告称，在小鼠和黑素瘤患者中，Bacteroidales thetaiotaomicron或Bacteroidales fragilis与CTLA-4阻断的更好疗效相关。然而，据报道，较高丰度的拟杆菌属物种(如Bacteroides ovatus、Bacteroides dorei和Bacteroides massiliensis)与免疫治疗的黑色素瘤患者较长的PFS呈负相关。拟杆菌属对癌症发生和癌症免疫治疗的影响可能与不同的癌症类型和不同的拟杆菌门组成有关。

在肝胆肿瘤中，肠道微生物介导的次级胆汁酸代谢-NKT激活被认为是调节宿主免疫和肿瘤免疫治疗的另一可能机制。肝内胆管癌中胆汁酸代谢产物甘氨熊脱氧胆酸和牛磺熊去氧胆酸升高，血浆牛磺熊去氧胆酸与生存期呈负相关。次级胆汁酸3β-羟基去氧胆酸通过作用于树突状细胞促进外周血Treg细胞分化，并通过胆汁酸代谢途径的遗传废除显著降低了Treg细胞的生成。在本文的研究结果中，胆汁酸与Clostridiaceae相关，在胆汁酸升高的患者中观察到Clostridium的丰度显著更高。在高肿瘤负荷的HCC中，Clostridium XIVa的富集与血清胆汁酸有关。Clostridium物种调节初级-次级胆汁酸转化，特别是7α-脱羟基反应过程，限制了肝脏NKT细胞的积累和肿瘤抑制作用。综上所述，这些观察结果表明，特定的肠道细菌菌株可能参与了胆汁酸代谢，并介导了抗PD-1免疫治疗的反应。胆汁酸的分类和定量以及Clostridium物种的干预需要阐明胆汁酸代谢在肝胆肿瘤免疫治疗中的作用。

本研究还初步探讨了肠道微生物对irAEs的影响。拟杆菌门中Prevotellamassilia timonensis的相对丰度较高，其与更严重的肝胆肿瘤免疫治疗相关性结肠炎相关，这可能是严重irAEs的潜在预测因子。在轻度腹泻组显著富集的大多数分类群属于厚壁菌门，如Negativicutes、Veillonellaceae和Dialister，推断厚壁菌门的分类群可能是免疫治疗诱导毒性的保护因子。与我们的结果一致，在接受联合免疫检查点阻断治疗的黑色素瘤患者和临床前模型中，肠道微生物群中较高丰度的Bacteroides intestinalis与粘膜IL-1β上调和严重的irAEs相关。相反，另一项研究报告称，拟杆菌门的细菌种类增加，对伊匹单抗诱导的黑色素瘤结肠炎具有抗性。厚壁菌门菌群的富集与转移性黑素瘤中伊匹单抗诱导的结肠炎和非小细胞肺癌中更严重的免疫治疗相关性结肠炎的发生有关。这些不同的发现表明肠道微生物群与irAEs之间的关系尚不明确。还需要对其他癌症类型进行更多的研究，以探索肠道微生物群对irAE的影响及其潜在机制。然而，在经历轻度腹泻的患者中观察到较高的肠道微生物丰度，这表明整个肠道微生物群落多样性可能在预防irAEs的发展中发挥更重要的作用，而不是特定的物种富集。这些结果推断，肠道微生物组可能成为预测irAEs发病率和严重程度的一个新的生物标志物。此外，控制肠道微生物组成和多样性可能有助于预防严重的irAEs，这为调节免疫治疗诱导的毒性提供了一个潜在的新治疗靶点。

本研究有一些局限性。首先，一些混杂因素，如饮食习惯和地理差异，被证实会影响肠道微生物组组成，这些因素在我们的研究中没有进行控制。最近的一项研究报道发现，抗生素、糖皮质激素和质子泵抑制剂联合用药与Pembrolizumab单药治疗非小细胞肺癌的不良预后相关，表明在进一步对癌症免疫治疗的肠道微生物分析中应重点关注联合用药。其次，本研究队列的样本量有限。一些高或低丰度类别在生存分析中患者较少，需要大样本研究来验证我们的发现和假设。我们的研究对肠道微生物群的动态分析也较少，因此需要更多的大样本研究来探索免疫治疗的良好反应是否取决于基线肠道微生物群或治疗期间存在的某些特定的细菌种类。第三，HCC和BTC患者的一些差异结果并不完全一致。目前尚不清楚这种差异是由于肿瘤类型还是由于亚组的小样本量造成的，需要进一步的大样本量研究来探讨HCC与BTC之间的差异。第四，未评估宿主免疫激活。宿主免疫与肠道微生物群之间的交互作用可能是调节抗肿瘤免疫应答的关键机制。免疫评估(如外周免疫表型和肿瘤内CD8+ T细胞浸润)对于阐明肠道微生物群与癌症免疫应答之间的关系至关重要。最后，在小鼠模型或具有CBR组富集类群或粪便的患者队列中进行FMT，有望证实肠道微生物组可以调节肝胆肿瘤免疫治疗的临床反应。

结论

本研究证明了肠道微生物多样性和相对丰度可能是预测肝胆肿瘤患者抗PD-1免疫治疗临床获益和irAE的有效生物标志物，这表明通过控制肠道微生物调节肿瘤免疫治疗可能是系统治疗肝胆肿瘤的一种新的治疗选择。

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