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本文聚焦癌症免疫治疗，通过分析肠道真菌菌群（gut mycobiome），发现两种肠型与抗 PD-1/PD-L1 免疫治疗效果相关。有利型肠型患者治疗效果更佳，粪菌移植（FMT）实验表明，有利型供体可增强治疗敏感性，为优化治疗和选择供体提供新方向。
研究背景
免疫疗法在癌症治疗中取得显著成效，但患者对免疫治疗的反应存在差异。肠道微生物组对治疗反应的影响已得到证实，其中肠道真菌菌群（gut mycobiome）在疾病发生、发展和治疗中的作用也日益凸显。肠型作为微生物群落的分类方式，有助于探究微生物模式与健康状况的联系。本研究旨在通过分析肠道真菌菌群的肠型，优化抗 PD-1/PD-L1 免疫治疗效果，并为粪菌移植（FMT）供体选择提供依据。
研究方法
- 数据收集与预处理：收集 6 个公共数据集和一个内部队列的粪便宏基因组数据，包含接受抗 PD-1/PD-L1 免疫治疗患者的信息及相关元数据。对数据进行筛选和批次校正，去除低质量和污染数据，保留 596 个样本用于后续分析。
- 肠型定义与分析：运用基于 Bray-Curtis（BC）相异度的降维微生物组数据无监督聚类方法，确定肠道真菌菌群的肠型。通过多种聚类方法验证结果的稳健性，并分析肠型与免疫治疗疗效及其他临床变量的相关性。
- 微生物组成与功能分析：对不同肠型的真菌和细菌多样性、组成进行分析，探究细菌 - 真菌的共现关系。利用京都基因与基因组百科全书（KEGG）和 MetaCyc 通路分析，研究微生物功能差异，并通过代谢物检测进行验证。
- 外部验证与多组学分析：纳入新的泛癌患者队列进行外部验证，利用多组学数据探究不同肠型患者免疫微环境的差异。
- FMT 分析：收集 FMT 临床数据，预测供体肠型，分析 FMT 对受体微生物群落和免疫治疗反应的影响。在小鼠模型中进行 FMT 实验，验证有利型供体对免疫治疗效果的提升作用。
研究结果
- 肠道真菌菌群肠型与免疫治疗疗效相关：研究发现两种肠道真菌菌群肠型，即有利型和不利型。有利型肠型患者对抗 PD-1/PD-L1 免疫治疗的反应率显著更高，总生存期也更好，且与其他临床因素无显著相关性。
- 不同肠型的微生物组成和功能差异：有利型肠型的真菌和细菌 α 多样性更高，在门水平上，两种肠型均以子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）为主，但有利型的担子菌门 / 子囊菌门比例更高。差异分析显示，有利型患者中富集了 75 种真菌，不利型患者中富集了 94 种真菌。细菌方面，有利型患者的细菌 α 多样性增加，厚壁菌门（Firmicutes）与拟杆菌门（Bacteroidetes）的比例更高，且含有更多如瘤胃球菌（Ruminococcus bicirculansas）、普拉梭菌（Faecalibacterium prausnitzii）等有益细菌。功能分析表明，有利型患者中丁酸代谢和糖 / 淀粉代谢相关的代谢通路更为富集，粪便丁酸浓度也更高。
- 外部验证与多组学分析结果：外部验证队列证实了肠道真菌菌群肠型与免疫治疗疗效的关联，且有利型患者的真菌 α 多样性更高，免疫微环境中肿瘤浸润 T 细胞和细胞毒性 CD8+T 细胞的比例显著增加，细胞毒性更强。
- FMT 供体选择的影响：对 FMT 临床数据的分析表明，接受有利型供体 FMT 的患者对免疫治疗的反应更好，微生物群落的 α 多样性增加，有益真菌和细菌的丰度上升。小鼠 FMT 实验进一步证实，有利型供体的粪便可显著抑制肿瘤生长，增强 CD8+T 细胞浸润，提高丁酸产量。
研究结论
本研究揭示了肠道真菌菌群肠型与抗 PD-1/PD-L1 免疫治疗结果的密切关系，有利型肠型可作为预测治疗反应的潜在生物标志物。FMT 中选择有利型供体有望提高免疫治疗效果，为癌症治疗提供了新的策略和思路。然而，研究存在一定局限性，如临床数据的异质性、样本量较小等，未来需要更多大规模临床研究加以验证和完善。
