科学:揭示高纤维饮食对改善黑色素瘤患者免疫治疗的影响

2021年12月30日/Bion/-在一项新的研究中，美国国家癌症研究所(NCI)和德克萨斯MD安德森癌症中心大学的研究人员发现，富含纤维的饮食可能会通过影响肠道菌群来帮助一些正在接受治疗的黑色素瘤患者对免疫疗法做出反应。这项研究分析了这种疾病的患者和小鼠模型。相关研究成果发表在2021年12月24日的《科学》杂志上，标题为“膳食纤维和益生菌影响肠道微粒体和黑色素瘤免疫治疗反应”。

在接受免疫检查点阻滞剂治疗的晚期患者中，每天至少摄入20克膳食纤维的患者存活时间最长，且无疾病进展。相反，益生菌补充剂的使用似乎在一定程度上降低了检查点阻滞剂的治疗效果。益生菌是活的微生物，通常作为改善肠道健康的补充剂食用。

该论文的合著者、NCI癌症研究中心综合癌症实验室主任Giorgio Trinchieri博士说，“这些数据表明，我们可以针对肠道菌群的组成，从而影响患者对免疫治疗的反应。吃富含纤维的饮食，如水果、蔬菜和豆类，可能会提高身体对免疫疗法的反应能力。"

使用免疫检查点阻断剂的免疫疗法有助于恢复免疫系统识别和杀死肿瘤细胞的自然能力。这些药物导致了治疗方法的改变，改善了一些晚期患者的生存时间，有时甚至长达数年。然而，对于许多患者来说，检查点阻滞剂未能阻止他们的生长。一些研究表明，肠道的组成可能会影响免疫治疗的反应。

Trinchieri博士说：“问题是，我们能否改变肠道类型的组成，提高患者的反应能力？"

在之前的一项研究中，Trinchieri博士和另一位合著者发现，一些起初对检查点阻滞剂没有反应的患者，在接受了对这种药物有反应的患者的粪便移植后也有反应。他们的结论是，粪便移植引入了不同的肠道，这有助于让免疫细胞更容易入侵并杀死它们。

他说，“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。越来越多的癌症患者正在服用益生菌补充剂，以努力改善他们的肠道健康，但人们对益生菌如何影响免疫治疗反应知之甚少，益生菌基本上改变了肠道的生态。”

纤维摄入和免疫治疗反应之间的关系尚不清楚。然而，同样来自NCI癌症研究中心的罗米娜戈尔兹米德博士最近领导的一项研究表明，喂食富含果胶(苹果中富含的一种纤维)的饮食的小鼠可以通过激活免疫细胞和重新编程肿瘤微环境来停止生长。

在这项新的研究中，Trinchieri博士、该论文的另外两位合著者——德克萨斯大学MD安德森癌症中心分校的Carrie R. Daniel博士和Jennifer A. Wargo博士——及其合作者研究了正在接受检查点阻滞剂治疗的晚期患者的粪便微生物组成(肠道微生物区系)、饮食习惯和益生菌补充剂的使用情况。

在已知摄入膳食纤维的128名患者中，那些报告每天摄入至少20克膳食纤维(这些作者在本研究中将其指定为“足够”量)的患者比摄入较少膳食纤维的患者活得更长，并且癌症没有进展。每日膳食纤维摄入量每增加5g，疾病进展的风险就会降低30%。

作者还研究了膳食纤维对黑色素瘤小鼠模型中抗PD-1药物(一种免疫检查点阻断剂)治疗反应的影响。为了模拟黑色素瘤患者的不同饮食，他们给老鼠喂食富含纤维的食物或低纤维的食物，给老鼠注射细胞，然后对老鼠进行抗PD-1治疗。与喂食低纤维饮食的小鼠相比，喂食富含纤维饮食的小鼠在抗PD-1治疗后生长延迟。

作者随后在无菌小鼠身上重复了这些实验。Trinchieri博士说，“饮食对免疫疗法的反应没有影响。这表明饮食通过改变肠道菌群的组成来影响对免疫检查点疗法的反应。”

图片来自Unsplash/CC0公共领域。

Trinchieri博士指出，膳食纤维发挥其有益作用的一个可能机制是增加肠道中的细菌类型，如瘤胃球菌，它们产生高水平的一些短链脂肪酸并具有抗作用。

Trinchieri博士说，“我们确实在喂食高纤维食物的老鼠身上看到了丙酸的增加，丙酸是这些短链脂肪酸中的一种。此外，与免疫治疗无反应的癌症患者相比，免疫治疗有反应的癌症患者肠道菌群中有更多的瘤胃球菌。”

作者还研究了益生菌对小鼠肠道的影响。喂食益生菌的小鼠对PD-L1药物治疗的反应较低，并且比对照组小鼠形成更大的肿瘤。进一步分析表明，在饲喂益生菌的小鼠中，杀死的免疫细胞水平较低，这表明免疫反应减弱。

在对患者的研究中，近三分之一的患者报告说，他们在过去一个月中口服了益生菌补充剂。尽管这些作者指出，由于样本量小和患者服用的益生菌种类多，因此很难就益生菌的使用与免疫检查点阻滞剂反应之间的关系得出明确的结论，但他们确实观察到，食用最高水平膳食纤维但不含益生菌的患者存活时间最长。