嗜酸乳杆菌通过调节肠道菌群稳态增强肝细胞癌溶瘤病毒疗法疗效

肝细胞癌（HCC）治疗急需新方案，溶瘤病毒（OVs）疗法潜力大但疗效受限。研究人员开展了关于微生物群对 OVs 疗法影响的研究，发现肠道菌群会降低 VSVΔ51 疗效，补充嗜酸乳杆菌可增强其疗效。该研究为改进 HCC 的 OVs 疗法提供了理论依据。

　　在医学领域，肝细胞癌（Hepatocellular carcinoma，HCC）如同一个顽固的 “健康杀手”，它是全球癌症相关死亡的第三大主因，占所有肝癌的约 75%。尽管过去几十年里，HCC 的全身治疗取得了一定进展，像多靶点酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）和免疫检查点抑制剂（ICIs）等药物的出现，但遗憾的是，仅有 20 - 30% 的患者对这些治疗有反应。因此，寻找新的治疗方法迫在眉睫。

溶瘤病毒（Oncolytic viruses，OVs）疗法作为一种新兴的癌症治疗策略，因其能选择性地在肿瘤细胞中复制并杀死肿瘤细胞，同时不损伤正常细胞的特性，备受关注。许多 OVs 已在肝癌患者中进行临床试验，例如 JX - 594 在高剂量组可使患者的中位总生存时间增加 7.4 个月，水泡性口炎病毒（Vesicular stomatitis virus，VSV）在肝细胞癌治疗中也展现出显著的抗肿瘤效果。然而，临床试验表明，只有部分患者对 OVs 疗法反应良好，如何提高其疗效成为亟待解决的问题。此前大多数研究主要聚焦于 OVs 在肿瘤微环境（Tumor microenvironment，TME）中的作用机制，却很少探索 OVs 治疗与其他器官或组织的相互作用。

与此同时，越来越多的证据表明，失调的微生物群在癌症进展和免疫治疗中起着关键作用。比如，微生物代谢物可通过调节 T 细胞干性增强免疫检查点抑制剂的疗效，口服呼肠孤病毒能重塑肠道微生物群并增强结肠癌的抗肿瘤免疫力。但在肝细胞癌中，关于微生物群失调对溶瘤免疫治疗及其对肿瘤微环境影响的研究尚未见报道。

在这样的背景下，中山大学第六附属医院等机构的研究人员开展了一项重要研究，旨在探究微生物群在溶瘤病毒疗法中的作用，相关成果发表在《Nature Communications》上。

研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。在动物实验方面，建立了皮下和原位肝癌小鼠模型，包括无菌（GF）小鼠和常规无特定病原体（SPF）小鼠模型 ，通过给予抗生素鸡尾酒（ABX）消除微生物群，进行粪便微生物群移植（FMT）等操作。细胞实验中，对多种细胞系进行培养、转染，并使用病毒感染细胞 。还运用 16S rRNA 基因测序分析微生物群组成，通过 RNA 测序（RNA - seq）筛选相关基因，利用蛋白质免疫印迹（Western blot）、免疫沉淀（IP）等技术检测蛋白表达和相互作用等。

下面来看看具体的研究结果：

• 肠道菌群影响 VSVΔ51 介导的溶瘤病毒疗法疗效：研究人员通过建立多种小鼠模型，对比了不同处理组的肿瘤生长情况、小鼠生存情况等指标。发现 VSVΔ51 联合 ABX 组比单独使用 VSVΔ51 组的抗肿瘤效果更好，GF 小鼠接受溶瘤病毒疗法的效果比 SPF 小鼠更佳，且 FMT 实验表明，VSVΔ51 处理的荷瘤小鼠粪便中的微生物群会降低溶瘤病毒疗法的疗效。同时，研究还发现微生物群的存在会降低 VSVΔ51 在肿瘤组织中的复制效率，影响抗肿瘤免疫反应，如减少树突状细胞（DCs）浸润，降低细胞毒性效应 CD8⁺T 细胞（T_eff）的比例，增加耗竭 CD8⁺T 细胞（T_ex）和调节性 CD4⁺T 细胞（T_reg）的比例12。
• VSVΔ51 改变肠道微生物群稳态：VSVΔ51 处理导致小鼠出现便秘症状，改变了肠道微生物代谢物，如氨基酸和维生素代谢途径发生变化。通过 16S rRNA 基因测序分析发现，VSVΔ51 处理显著改变了微生物群的组成，增加了许多细菌的丰富度，如 Barnsiella、Clostridium_XIVa 等，同时降低了 Lactobacillus、Blautia 等细菌的含量34。
• 肠道微生物群削弱 VSVΔ51 的抗肿瘤作用：研究人员使用不同的抗生素处理策略，选择性地消除肿瘤内细菌或肠道微生物群。结果显示，肠道微生物群在削弱 VSVΔ51 的抗肿瘤作用中比肿瘤内细菌起着更关键的作用，消除肠道微生物群能更有效地增强 VSVΔ51 的溶瘤效果，诱导更小的肿瘤尺寸、更好的小鼠生存情况，增加 DCs 和细胞毒性 CD8⁺T 细胞的浸润，减少调节性 T 细胞和耗竭 CD8⁺T 细胞的浸润56。
• 特定细菌菌株调节 OVs 的抗肿瘤效果：研究人员设计了共培养筛选实验，将 HuH7 细胞系与受 VSVΔ51 调节的 27 种细菌菌株共培养。结果发现，大多数被 VSVΔ51 上调的细菌会削弱溶瘤效果，只有少数细菌如 Barnesiella intestinihominis 和 Lactobacillus apodemi 能增强 OVs 的抗肿瘤效果，且细菌介导的溶瘤效果调节依赖于病毒复制78。
• 嗜酸乳杆菌增强溶瘤病毒疗法的抗肿瘤疗效：鉴于许多细菌会削弱溶瘤效果，研究人员探究了潜在益生菌的作用。发现 Lactobacillus 与多种细菌呈负相关，其中嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus，L. acidophilus）作为常用益生菌，补充它可显著增强 VSVΔ51、HSV - 1 携带 PD - 1 抗体和 Vaccina 病毒等多种溶瘤病毒的抗肿瘤疗效，且活的嗜酸乳杆菌效果更佳910。
• 嗜酸乳杆菌通过重塑微生物群促进抗肿瘤免疫反应：在有微生物群存在的情况下，补充嗜酸乳杆菌联合 VSVΔ51 治疗，能显著减小肿瘤面积、延长小鼠生存时间，增加细胞毒性 CD8⁺T 细胞，减少耗竭 CD8⁺T 细胞和调节性 CD4⁺T 细胞。16S rRNA 测序显示，嗜酸乳杆菌补充改变了微生物群组成，恢复了 VSVΔ51 破坏的肠道屏障功能相关蛋白的表达1112。
• VSVΔ51 降低嗜酸乳杆菌的肠道定植：研究人员通过 RNA - seq 和生物素化嗜酸乳杆菌下拉实验等技术，发现 VSVΔ51 通过 IL - 6 - STAT3 轴下调肠道细胞中的 SLC20A1 表达，SLC20A1 是与嗜酸乳杆菌细胞壁蛋白 CdpA 结合的关键蛋白，其表达下调导致嗜酸乳杆菌对肠道组织的附着和定植减少1314。

研究结论表明，微生物群的存在是影响溶瘤病毒疗法疗效的重要因素，特定细菌菌株会削弱 VSVΔ51 的抗肿瘤效果。嗜酸乳杆菌可通过调节微生物群组成、恢复肠道屏障功能，增强溶瘤病毒疗法的疗效。这一研究揭示了微生物群在溶瘤病毒疗法中此前未被认识的作用，为未来提高溶瘤病毒疗法疗效的策略提供了可能的机制基础，也为临床将嗜酸乳杆菌与 OVs 联合应用于 HCC 治疗提供了理论依据，具有重要的临床意义和潜在的应用价值，有望为肝细胞癌患者带来新的希望。