微生物多组学-分析思路-诺禾致源

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微生物多组学

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黑色素瘤：宏基因组&蛋白质组&代谢组

Fecal microbiota transplant overcomes resistance to anti‒PD-1 therapy in melanoma patients^[2]

期刊：Science
影响因子：47.728
发表时间：2021年2月

美国匹兹堡大学 Hassane M. Zarour、国立卫生研究院 Giorgio Trinchieri 等研究人员合作发现，粪便菌群移植能够克服黑色素瘤患者对 PD-1 治疗的耐药性。研究人员使用粪便样本和 Keytruda 联合治疗 15 名 PD-1 单抗治疗失败的转移性黑色素瘤患者，其中 6 名患者的肿瘤得到了有效控制。

研究方法

异源四倍体芥菜是一种重要的农用经济作物，是由两个二倍体植物白菜 Brassica rapa 和黑芥 Brassica nigra 杂交而来。早在公元前 3000 年即被驯化，但进化史较为模糊。研究异源四倍体芥菜的群体结构和基因组分化趋势，鉴定重要农艺性状的显著关联位点有助于促进异源四倍体芥菜的遗传改良

分析发现，比起对疗法没有响应的患者，响应者表现出丰富的菌群类型（这些以前被证明与抗 PD-1 应答相关），血液里的 CD56+CD8+ T 细胞的活化增强，这些细胞是对肿瘤极具杀伤力的 T 细胞，并且响应者血液里的 CCR7-CD45RA+ 终末分化效应记忆 T 细胞（TEMRA）的比例也较高，而没有功能的初始 T 细胞则较低。这说明响应者具有独特的蛋白质组学和代谢组学特征，最后，研究者还绘制了 “跨王国网络图”，将微生物组、代谢组、细胞因子和流式的结果进行了相关性分析。微生物节点与其他组学数据集的联系比任何其他节点都更紧密，这表明它们在治疗后的组间变化中起着核心作用。总的来说，这些发现表明 FMT 和抗 PD-1 改变了肠道微生物组，并对肿瘤微环境进行了重新编程，从而克服了 PD-1 晚期黑素瘤中对 PD-1 的耐药性。

患者组间的差异菌群

不同方案治疗患者的T 细胞亚群差异柱状图

跨王国网络”图红色表示正相关，蓝色表示负相关

参考文献

[1] Gut microbiota dysbiosis contributes to the development of hypertension. Microbiome. 2017 Feb 1;5(1):14
[2] Davar D, Dzutsev AK, McCulloch JA, et al. Fecal microbiota transplant overcomes resistance to anti-PD-1 therapy in melanoma patients. Science, 2021,371(6529):595-602.