腸道菌群的代謝物與免疫治療的關係
腸道菌群調節抗腫瘤免疫的主要方式之一是透過其代謝物，這些小分子可以從其原發腸道的位置擴散，進而影響局部和全身抗腫瘤的免疫反應，從而提高免疫檢查點抑制劑的療效。腸道菌群會促進腸道內容物的分解，大部分膳食纖維和複合多醣體會被代謝為短鏈脂肪酸（簡稱SCFA），例如:乙酸鹽、丙酸鹽和丁酸鹽，其中丙酸鹽和丁酸鹽被認為是調節人類抗腫瘤免疫反應的關鍵物質。
具體來說，丁酸透過抑制組蛋白去乙醯化酶和 DNA 結合抑制劑 2 (ID2) 的表達，來抑制轉錄因子 E2A 的表達，誘導 CD8+T 細胞表面之 IL-12 受體的表達，增強 IL-12 的訊號傳導，提高 CD8+T 細胞的抗腫瘤作用。 Martini 等人對 14 名接受抗 PD-1 免疫檢查點抑制劑治療藥物的腸癌患者進行了比較，發現 5 名腫瘤呈現長期緩解的患者，其體內產丁酸的細菌 Agathobacter 和 Blautia 的水平，會高於 9 名生存期較短的患者。然而，丁酸也被證明會降低CTLA-4免疫檢查點抑制劑治療藥物在轉移性黑色素瘤治療中的療效，限制抗CTLA-4免疫檢查點抑制劑治療藥物所誘導的樹突狀細胞之成熟以及特異性的T細胞。
SagA是由糞腸球菌分泌的一種NlpC/p60的核酸內切酶，它優先水解交聯的賴氨酸型肽聚醣片段，進一步轉化為胞壁酰二肽和n-acetylglucosamine-MDP，後者會透過與核苷酸結合寡聚化結構域2之結合，活化免疫細胞中的NFκB訊號傳遞通路。這會誘導了IIIb和Nlrp3基因的表達，活化免疫系統，增強抗癌免疫療法的效果。
Indole-3-carboxaldehyde (3-IAld)是腸道菌群的色氨酸分解代謝產物，研究表明，3-IAld可以降低免疫相關腸炎副作用的發生率，延長抗CTLA-4免疫檢查點抑制劑治療藥物的黑色素瘤和肺癌小鼠模型中的小鼠壽命，且3-IAld不會干擾抗CTLA-4免疫檢查點抑制劑治療藥物的抗腫瘤活性，這與芳香烴AhR的參與有關。 3-IAld也能誘導IL-22和腸道上皮細胞產生的抗菌勝肽Reg3γ的表達，進而有助於腸道免疫屏障的建立。
另一方面，3-IAld可以維持小鼠腸道菌叢的正常分佈，這與擬桿菌門和厚壁菌門成員的優勢有關。 3-Indolepropionic acid (IPA)是由腸道芽孢桿菌子孢子所產生，研究發現 IPA 對肝細胞癌的免疫治療具有幫助的效果，可以誘導 Vδ2Vγ9 T 細胞釋放更多的顆粒酶 B 和穿孔素，從而增強其抗腫瘤的作用。
梭菌屬的相關代謝物氧化三甲胺 (TMAO) 會上調干擾素之抗腫瘤作用，並增加 CD86、主要組織相容性複合體 II (MHCII) 和 PD-L1 等活化標誌物的表面表達，並提高了 PD1 免疫檢查點抑制劑治療藥物的抗腫瘤活性。
除了以上經典的對抗癌免疫治療療效有顯著影響的腸道菌群之代謝物外，還有更多的腸道菌群代謝物在抗癌治療過程中發揮著重要作用，因此我們對其進行了歸納總結，並整理成表進行詳細展示（如下表）。未來在這方面的研究或許是癌症治療的另一個重要方向。
針對CD19的嵌合抗原受體（CAR）-T細胞療法是一種新型免疫療法，為難治性淋巴瘤患者提供了新的治療選項，但療效參差不齊，只有不到40%的患者會實現持久的疾病控制。在一項針對淋巴瘤患者的多中心研究中，研究人員證明，在靶向CD19 的CAR-T細胞治療前，使用廣譜抗生素治療與嚴重的CAR-T副作用是有相關，長雙歧桿菌編碼的肽聚醣的生物合成與CAR-T療法也有密切相關，此外，擬桿菌屬、瘤胃球菌屬、真桿菌屬和阿克曼氏菌也具有類似的促進療效的作用。阿克曼氏菌與患者周邊血液的T細胞計數相關。
此外，Luu等人報告，Megasphaera massiliensis產生的戊酸和丁酸等短鏈脂肪酸代謝物，可以增加mTOR的生物活性、並抑制I類組蛋白去乙醯化酶，從而增加CD25、IFN-γ和TNF-α等效應分子的產生，可以顯著增強CAR-T細胞在黑色素瘤小鼠中的抗腫瘤活性。
黏蛋白結構域蛋白3（Tim-3）免疫檢查點抑制劑治療藥物作為一種新型的免疫檢查點，有助緩解T細胞的耗竭、增強抗腫瘤免疫力的抗癌免疫療法，近期研究發現抗生素所引起的腸道菌群失調，會降低Tim-3免疫檢查點抑制劑治療藥物療法的效果，而野生型小鼠糞便移植可以增加腸球菌或乳酸菌的數量，改變腸道生態的組成，恢復Tim-3。
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