得了黑色素瘤，用免疫疗法治疗到底有没有效果？以前很难提前知道，现在，一个研究团队带来了好消息，他们研发出一种“肠道芯片”，能预测黑色素瘤患者免疫疗法的效果，相关成果已发表在《自然生物医学工程》杂志上。
这个研究团队是由欧洲肿瘤研究所和米兰理工大学的科研人员组成的。欧洲肿瘤研究所实验肿瘤学系的团队负责人路易吉·内齐（Luigi Nezi），以及米兰理工大学电子、信息和生物工程系的马可·拉斯波尼（Marco Rasponi）教授牵头开展研究。
大家早就知道，微生物群和免疫疗法之间存在相互作用。免疫疗法会在全身引发免疫反应，这是全身性的影响；同时，在肠道这个人体内细菌大量聚集的地方，也会发生局部反应。不过，以前要研究肠道里的这种局部反应，只能依靠动物模型，可动物模型有很多不足。毕竟，从临床角度看，没理由让接受黑色素瘤免疫疗法的患者去做结肠镜检查和结肠活检。而且，肠道炎症是免疫疗法的主要副作用之一，常常导致治疗被迫中断。
于是，研究人员想到把“器官芯片”技术应用到结肠研究上，还专门做了创新设计，重点研究肠道微生物群和免疫疗法之间的联系。
米兰理工大学的一项专利技术——uBeat，是这个新“肠道芯片”模型的基础。uBeat最初是用来模拟心肌收缩的，后来还能模拟膝关节的生物力学条件。这次，研究人员用它来重现肠道典型的蠕动。uBeat持续产生的运动，可以把人类类器官中的主要肠道菌群区分开来，在芯片上营造出非常逼真的肠道环境。仅仅依靠工程技术就能驱动这么复杂的生物过程，这为很多领域带来了新希望，尤其是在创建体外人性化模型方面，有望取代动物实验。
图：“肠道芯片”可预测黑色素瘤免疫疗法效果（图源：semiconductordigest）
研究的主要作者马蒂亚·巴莱里尼（Mattia Ballerini）解释说：“我们发现，对免疫疗法没有反应的黑色素瘤患者，他们的肠道微生物群有很明显的促炎特征。这些特征会破坏肠道上皮屏障的完整性，还会促进一些能调节免疫系统的分子生成。”
路易吉·内齐说：“我在美国做研究的时候，就有了研究肠道微生物群对黑色素瘤患者免疫疗法反应影响的想法。现在和米兰理工大学合作，让我们成功做出了这个新设备，能详细研究微生物群和肠上皮细胞相互作用的分子机制。这些特征可以在临床上作为预测免疫疗法反应的指标，对患者进行分类。这样一来，就可以把治疗用在最有可能从中受益的患者身上，既能提高患者的生活质量，还能为国家医疗系统节省大量开支。另外，用我们的肠道芯片，能让那些对治疗有抗性的患者避免承受不必要的副作用，医生也有机会给他们采用更有效的治疗方法。操作起来很简单，只要取一点患者的粪便样本，在肠道芯片上测试一下就行。我们还在用这个系统研究其他癌症免疫疗法的分子机制，目前这些癌症的免疫疗法对患者的益处还比较有限。我们希望能基于调节肠道微生物群开发创新疗法，让更多患者得到有效的治疗。”
这项研究成果意义重大，不仅为黑色素瘤患者的治疗带来了新的希望，也为未来癌症治疗研究开辟了新方向。相信在科研人员的不断努力下，会有更多癌症患者从中受益。
