NSR：南京大学顾宁等开发了超顺磁性氧化铁纳米颗粒，用于恢复肠道微生物群稳态以增强肺癌免疫治疗 - 癌症研究专区 - 生物谷

肺癌是全球最常见的恶性肿瘤。在过去的几十年里，化疗已经成为晚期非小细胞肺癌(非小细胞肺癌)和小细胞肺癌(SCLC)的标准一线治疗选择。然而，接受标准化疗的晚期肺癌患者的5年生存率低于5%。新的证据表明，肠道微生物菌群失调明显损害了肺癌免疫疗法的疗效。

2025年12月15日，南京大学顾宁、东南大学盛静逸、长三角医学先进技术创新中心Yu Wenbing共同通讯在National Science Review在线发表题为Superparamagnetic iron oxide nanoparticle restore gut microbiota homeostasis to enhance lung cancer immunotherapy 的研究论文。

该研究开发了超顺磁性氧化铁纳米颗粒，用于恢复肠道微生物群稳态以增强肺癌免疫治疗。

针对程序性细胞死亡蛋白1 (PD-1)或其配体(PD-L1)的免疫检查点抑制剂(ICIs)的出现极大地改变了晚期肺癌的治疗前景。在KEYNOTE-024试验中，与化疗组的16%相比，pembrolizumab组的5年生存率显著提高，为31%。ASTRUM-005的随机对照试验(RCT)的结果表明，在广泛期SCLC中，一线serplulimab (PD-1抑制剂)加铂-依托泊苷(中位总生存期(OS): 15.4个月)比单独铂-依托泊苷治疗(中位OS: 10.9个月)显著延长OS。

然而，对免疫疗法的应答率仍然有限，只有大约20%至30%的患者达到良好的应答。免疫疗法抵抗的潜在机制仍不清楚。因此，迫切需要阐明免疫治疗抵抗的机制，探索提高免疫治疗疗效的有效策略。

许多研究致力于探索调节免疫疗法功效的机制。最近的研究发现，PD-L1表达水平、微环境中的肿瘤免疫、通过免疫编辑的抗原丢失、肿瘤抗原呈递缺陷和代谢改变都与肺癌免疫治疗的疗效密切相关。有趣的是，越来越多的研究强调了肠道微生物群在调节免疫治疗效果方面的重要作用。

人类肠道微生物群是一个由细菌、真菌、病毒、古细菌和寄生虫组成的复杂生态系统，微生物细胞的数量通常超过宿主细胞。肠道微生物群拥有比人类基因组大100多倍的基因库，因此代表了更大程度的遗传多样性，并被称为“第二个人类基因组”。肠道微生物群在调节先天免疫和适应性免疫中的作用已被充分证明。越来越多的证据强调了肠道微生物群稳态在肿瘤发展、进展和治疗反应中的重要影响。

SPIOCA抑制肺癌和肠道菌群重建（图源自National Science Review ）

一个主要的例子是来自临床前和临床研究的越来越多的证据，表明肠道微生物群如何影响对ICIs的反应。例如，在接受抗PD-1治疗的肺癌患者中，在反应良好和反应不佳的患者之间，发现肠道微生物群的多样性和组成存在显著差异。相对于接受来自无应答者的FMT的小鼠，接受来自应答者的粪便微生物群移植(FMT)的无菌小鼠对抗PD-1治疗表现出增强的应答性。

此外，临床试验已经证实，FMT可以提高免疫治疗的效果。Davar等人揭示，FMT具有改变肠道微生物群和重塑肿瘤微环境的潜力，从而克服晚期黑色素瘤患者对抗PD-1治疗的耐药性。尽管如此，FMT的临床应用仍受到诸多挑战的阻碍，包括方案标准化、供体筛选、安全性问题和长期疗效。因此，临床上迫切需要安全有效地恢复肠道菌群稳态的替代策略。

该研究开发了超顺磁性氧化铁纳米颗粒组件 (SPIOCA)，并显示在 12.5 毫克/千克的剂量下可有效抑制肺癌生长。使用广谱抗生素进行预处理会加剧肠道菌群失调，从而削弱荷瘤小鼠的PD-1（程序性细胞死亡蛋白 1）阻断作用，而SPIOCA给药则可以重建肠道微生物群，从而使肿瘤对抗PD-1治疗重新敏感。

SPIOCA灌胃增强了肠道屏障的完整性（ZO-1、ZO-2、Occludin和Claudin-1表达升高证明了这一点），并增强了抗肿瘤免疫细胞（特别是CD8+ T细胞和树突状细胞）向肿瘤微环境的浸润。因此，SPIOCA可恢复肺癌肠道菌群稳态，从而增强肠道屏障完整性，将肿瘤免疫微环境从免疫荒漠转变为免疫炎症表型，最终提高肺癌免疫治疗效果。

原文链接：

https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf565