Nat Commun：吃出来的抗癌新希望！植物纳米颗粒通过调节肠道菌群代谢为癌症免疫治疗开辟新路径

在生命科学与医学的交叉领域，饮食与肠道微生物群的关联一直是科研的热点。我们都知道，饮食对于肠道微生物群的功能有着举足轻重的影响。日常饮食中包含了各种各样的成分，从复杂的碳水化合物、蛋白质、脂肪，到各类微量元素，这些成分进入肠道后，与肠道微生物群相互作用，其过程极为复杂，使得我们很难准确预测饮食对肠道微生物群的具体影响。

与此同时，肿瘤的免疫逃逸机制一直是癌症治疗的难题。肿瘤细胞会想尽办法改变自身所处的微环境，让免疫系统难以识别和攻击。而肠道微生物群，这个人体肠道内庞大而复杂的“小世界”，近年来被发现与癌症免疫治疗效果紧密相连。只不过，它们之间究竟是如何相互影响的，目前还是一团迷雾。近期，一项发表于Nat Commun的研究Plant-nanoparticles enhance anti-PD-L1 efficacy by shaping human commensal microbiota metabolites带来了新突破。

研究人员从常见的姜、蒜、芦荟和柠檬中提取出了植物源纳米颗粒（PNP），并发现其包含Nano10和ELN两种不同类型。体外和体内实验均表明，PNP能够被肠道细菌摄取。在众多的肠道细菌中，Lachnospiraceae、Bacteroidaceae等细菌家族在摄取PNP的过程中表现得尤为活跃，是主要的摄取菌。而且，PNP的摄取效率并非一成不变，它会受到PNP类型、植物来源以及肠道微环境等多种因素的影响。比如，从不同植物提取的PNP，在被同一种肠道细菌摄取时，效率可能大不相同；即使是同一种植物提取的PNP，在不同的肠道微环境中，摄取效率也会有所差异。

图 1：人类肠道细菌对植物源纳米颗粒（PNP）的摄取

研究还发现，PNP中的脂质和氨基酸在整个作用机制中发挥着关键作用。通过脂质组学分析，科研人员发现ELN和Nano10的脂质组成存在明显差异，PA在ELN中含量较高，而lysoPG和DGDG在Nano10中更为富集。PNP膜上的氨基酸组成同样各有特点，GELN和姜-Nano10就富含甘氨酸。经过一系列的相关性分析和实验验证，证实这些脂质和氨基酸就像特殊的“信号兵”，能够调节肠道细菌对PNP的摄取行为。

PNP对肠道细菌代谢产物和代谢途径的调节作用也不容小觑。研究显示，用PNP处理后，GF小鼠和hFB小鼠肠道代谢产物的组成发生了显著变化，而且不同植物来源的PNP对肠道细菌代谢产物的影响各不相同。借助KEGG代谢组学分析，研究人员推测ELN和Nano10可能通过调节肠道细菌释放的代谢产物，进而影响人体代谢途径。

图 2：PNP介导的细菌代谢产物对宿主代谢途径的影响

在肿瘤治疗方面，该研究取得了令人瞩目的成果。GELN或GELN-Sup能够显著增强抗PD-L1疗法对黑色素瘤生长和转移的抑制效果，而发挥关键作用的是GELN的RNA。深入研究发现，GELN的aly-miR159a-3p能够精准地靶向细菌磷脂酶C（PLC），最终使得DHA积累。DHA和EPA在提高PD-L1抗体对黑色素瘤的治疗效果方面表现突出，它们能够有效抑制PD-L1表达。对临床样本的分析进一步发现，肿瘤中PD-L1表达与DHA水平呈负相关，这一发现充分表明肠道细菌来源的DHA在改善抗PD-L1免疫疗法效果中发挥着至关重要的作用。

图 3：姜来源的ELN（GELN）通过肠道代谢产物增强PD-L1抗体对黑色素瘤的治疗效果

总的来说，这项研究清晰地揭示了PNP对人体肿瘤免疫治疗的影响机制，为我们理解饮食、肠道微生物群和癌症免疫治疗之间的关系提供了全新的视角。这不仅为通过调节肠道微生物群来改善癌症治疗效果提供了坚实的理论基础，更为未来癌症治疗领域的发展指明了新方向，有望带来更有效的治疗策略，给癌症患者带来新的希望。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Teng Y, Luo C, Qiu X, et al. Plant-nanoparticles enhance anti-PD-L1 efficacy by shaping human commensal microbiota metabolites. Nat Commun. 2025;16(1):1295. Published 2025 Feb 3. doi:10.1038/s41467-025-56498-2