研究人员发现了一种肠道微生物代谢物,可增强癌症免疫疗法

一种名为 3,4 二羟基苯甲酸的微生物代谢物,源自膳食纤维,可提高小鼠的抗肿瘤免疫力。肠道细菌在膳食纤维分解过程中产生的化合物可能提供一种增强癌症免疫治疗的方法。在小鼠研究中,密歇根大学的研究人员将该化合物转化为一种口服药物,帮助 T 细胞攻击 [...]

来源:SciTech日报

一种名为 3,4 二羟基苯甲酸的微生物代谢物,源自膳食纤维,可提高小鼠的抗肿瘤免疫力。

肠道细菌在膳食纤维分解过程中产生的化合物可能提供一种增强癌症免疫治疗的方法。在小鼠研究中,密歇根大学的研究人员将该化合物转化为口服药物,帮助 T 细胞更有效地攻击肿瘤。

这项发表在《自然纳米技术》上的研究以 3,4-二羟基苯甲酸 (DHB) 为中心,这是一种在肠道中产生的天然微生物代谢物。

该方法旨在解决免疫检查点封锁的主要局限性,免疫检查点封锁是一种癌症治疗方法,可以释放免疫系统的自然制动器,以便 T 细胞能够识别并消灭癌细胞。尽管检查点疗法已经改变了癌症免疫疗法,但患者的反应率通常较低。

“我们的肠道微生物群产生许多有益的化合物,可用于新药开发,”John G. Searle 药物科学教授、Rogel 癌症中心成员 James Moon 博士说。

“这是第一次有人证明天然微生物代谢物可以开发为免疫治疗的新口服制剂。”

肠道代谢物增强记忆 T 细胞

检查点免疫疗法无法发挥作用的原因之一是 T 细胞逐渐失去杀死癌细胞并停止分裂的能力。

为了寻找可能对抗这种下降的化合物,研究人员筛选了肠道微生物产生的几种代谢物,并确定 DHB 是一种有前途的候选物。该化合物是肠道细菌分解膳食纤维时自然产生的。

研究人员发现,DHB 可以促进 T 细胞发育成记忆 T 细胞,而记忆 T 细胞在癌症免疫治疗中发挥着核心作用。这些细胞可以快速繁殖并帮助驱动抗肿瘤免疫反应。

前药克服了吸收不良的问题

直接使用 DHB 带来了另一个挑战。 DHB 等天然化合物通常很难被吸收,并且会很快从体内排出。

为了改善递送,研究人员开发了 DHB 的前药形式。他们将该化合物封装在保护性纳米乳液外壳中,并将其转化为无活性的前体,在到达靶组织后变得活跃。

“我们的肠道微生物群产生许多有益的化合物,可用于新药开发,”John G. Searle 制药科学教授、罗格尔癌症中心成员 James Moon 博士说。

联合治疗消除了小鼠体内的肿瘤

研究人员在黑色素瘤、结直肠癌和乳腺癌小鼠模型中测试了口服前药。

当动物接受前药和免疫检查点阻断疗法时,它们的肿瘤被根除。小鼠还形成了长期免疫记忆,可以防止肿瘤复发。

DHB 似乎还具有检查点疗法之外的效果。

“我们发现 DHB 还提高了 CAR T 细胞疗法的功效,该疗法广泛用于重新设计患者自身的免疫细胞以靶向癌症,”Moon 说。

“我们希望小鼠肿瘤模型的结果也适用于人体临床试验。”

研究人员现在正在筛选可以增强免疫系统活性的其他化合物。他们还希望为这项工作开发的纳米药物配方方法最终能够被证明可用于治疗自身免疫性疾病。

DOI:10.1038/s41565-026-02235-9

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参考文献:“肠道微生物代谢物的口服纳米递送可增强癌症免疫治疗的 T 细胞干性”,作者:Kai Han、Young Seok Cho、Mariko Takahashi、Xingwu Zhou、Hannah E. Dobson、Kim Hutchings、Yuesong Wu、Youngseo Na、Fang Xie、Julia Crowther、Jinmei Wu、Jin Xu、Chuan Lee、Himani Jasewicz、Yujin Kim、Minal Nenwani、Olamide Animasahun、Fulei Wuchu、Anthony Andren、Harrison Wong、Emma Camp、Ziye Wan、Qi Wu、Li Zhang、Cheng Xu、Katherine Dong、Yao Xu、Anna Schwendeman、Grace Y. Chen、Yuying Xie、Costas A. Lyssiotis、Martin Clasby、Deepak Nagrath、Yu Leo Lei 和 James J. Moon,2026 年 8 月 10 日,《自然·纳米技术》。

这项工作得到了 NIH 的支持(R01DE030691、R01CA271799、R01NS122536、R01DE031951、P30CA046592、R01DE026728 和 R01CA271369);国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(海外);国家自然科学基金(52473160);江苏省药物设计与优化重点实验室项目计划;中国药科大学(DDOZZ202301);罗格尔癌症中心;福布斯学者奖和 NIH T32 培训补助金 (T32GM145304)

披露:Moon、Han、Nagrath、Hutchings 和 Clasby 作为发明人已提交了基于微生物代谢物前药的口服制剂的专利申请,以提高 ICB 的功效。 Moon 宣布作为 EVOQ Therapeutics 和 Saros Therapeutics 的董事会成员、付费顾问、研究经费和/或股权持有人的经济利益。 Lyssiotis 曾为 Astellas Pharmaceuticals、Odyssey Therapeutics、Third Rock Ventures 和 T-Knife Therapeutics 提供咨询服务,并且是与 Kras 调节的代谢途径、胰腺癌氧化还原控制途径以及针对 GOT1-ME1 途径作为治疗方法相关的专利的发明人(美国专利号 2015126580-A1,05/07/2015;美国专利号20190136238, 05/09/2019; 国际专利号 WO2013177426-A2, 04/23/2015)

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