“肠道菌群”包括人类肠道中生活的1000多种细菌菌株。普通人类细菌的数量是人体细胞的10倍，肠道微生物组中的基因的数量是人类基因组的150倍。

在健康个体中，肠道菌群在肠道功能和消化过程，激素和维生素分泌的调节，食物中的能量提取以及免疫系统的发育和维持中起着关键作用。

“生态失调”是指微生物组的组成、多样性或代谢物从健康模式到与疾病相关的模式的变化。抗生素治疗是一种典型的生态失调的原因，而生态失调已涉及多种炎症性疾病。肠道微生物组影响系统免疫的机制尚不清楚，但与癌症治疗反应有关。通过控制肠道菌群对免疫系统的影响，增加免疫靶向治疗反应的频率和持久性可能会产生很大的影响。

免疫原性细胞死亡-肿瘤死亡并释放其细胞内分子含量的过程-是放射疗法杀死癌细胞的机制之一。

免疫原性细胞死亡的肿瘤细胞刺激抗原呈递细胞，如树突状细胞，吞噬肿瘤抗原并将其交叉呈递至CD8 +细胞毒性T淋巴细胞。该过程最终产生能够杀死受辐照区域恶性细胞的特异性免疫反应，但它也影响远处的未经辐照的肿瘤绝对的效果。

假设，肠道菌群的改变可能会影响放射治疗的效果。为了对此进行研究，他们研究了黑色素瘤的小鼠模型。

研究小组允许B16-OVA肿瘤生长9-12天，然后对其中一个（但不是全部）肿瘤进行单剂量放疗（21 Gy）。在进行放射治疗的同时，研究人员开始给一些动物口服万古霉素。研究小组选择万古霉素是因为它的作用是局部的，可以直接影响肠道菌群，而没有任何已知的全身作用。

结果表明，万古霉素显着增强了放疗在受辐照区域的影响，并与远处肿瘤的消退有关。

联合治疗对肿瘤体积的影响明显大于单独治疗的效果。由于肠道微生物组的操作增强了放疗在局部和远处的效果，因此研究人员得出结论，免疫原性细胞死亡可能与放射治疗的局部和远距离影响有关。

当用肺肿瘤模型重复实验时，观察到类似的结果。

发现用放射-万古霉素联合治疗的照射和未照射的B16 OVA黑色素瘤肿瘤均被CD3+和CD8+ T细胞浸润。

研究人员通过用抗CD8单克隆抗体对小鼠进行预处理，选择性地清除CD8 + T细胞。放疗前用万古霉素去除CD8+细胞，可消除其抗肿瘤作用，表明需要CD8 + T细胞。

为了表征肿瘤浸润的CD8 + T细胞的抗原特异性，使用了OVA MHC 1类四聚体。解剖了单独用万古霉素，单独放疗或联合治疗的小鼠的肿瘤。通过流式细胞术测定单个树突细胞的OVA四聚体。

研究人员发现，与未治疗的肿瘤或单独使用万古霉素或单独进行放射治疗的肿瘤相比，接受放射治疗加万古霉素治疗的小鼠的肿瘤具有明显更高的OVA特异性CD8 + T细胞数量。由于削弱了T细胞对MHC I类肽的识别的抗体可以消除这种效应，因此很明显，抗原识别至关重要。

干扰素-y（ifn-v）被认为在CD8+ T细胞的分化和抗肿瘤免疫反应的效应功能中发挥关键作用。为了确定IFN-γ是否参与放疗-万古霉素组合的抗肿瘤作用，研究人员在放疗后5天测量了肿瘤内IFN-γ的表达。

当与任一单独治疗相比时，联合治疗组中的IFN-γ信使RNA表达水平显着升高。

在B16-OVA黑色素瘤攻击的基因敲除小鼠中，万古霉素增强了放射治疗的作用。

研究人员得出结论，万古霉素可重塑肿瘤微环境并增加肿瘤浸润性肿瘤特异性CD8 + T细胞的功能。此外，需要IFN-γ来增强放射疗法诱导的针对肿瘤的免疫作用。

肠道微生物可以帮助宿主消化，并在纤维延迟后产生大量的代谢产物。短链脂肪酸（SCFAs）是构成细菌发酵的主要产物。乙酸，丙酸和丁酸占肠道中总SCFAs的95％。已知SCFAs直接调节细胞因子的产生和树突状细胞的功能。

在他们的研究中，专注于丁酸。通过质谱分析，他们证明了万古霉素治疗可以通过消除产生SCFAs的梭状芽胞杆菌属的主要家族，降低了肿瘤和引流淋巴结的丁酸盐浓度。

为了测试补充丁酸盐是否会影响放疗-万古霉素组合在体内的协同作用，研究人员在开始使用万古霉素治疗时向小鼠的饮用水中添加了丁酸钠。然后，研究小组用B16-OVA肿瘤攻击了小鼠，并用放射疗法对其进行了治疗。

与该小组的先前研究结果一致，万古霉素增强了放射治疗的肿瘤抑制作用，但饮食中的丁酸盐抑制了该作用。研究人员发现，补充丁酸酯的小鼠淋巴结中B16-OVA呈递树突状细胞的数量显着减少。

丁酸酯抑制树突状细胞中的I型IFN表达以及放射治疗诱导的肿瘤特异性细胞毒性T细胞免疫反应，而没有直接保护肿瘤细胞免受放射治疗的细胞毒性作用。

总体而言，研究表明：

1）万古霉素显着增强靶向放射线的肿瘤抑制作用，包括抽象作用。

2）协同作用取决于IFN-γ和CD8 +细胞。

3）某些肠道微生物组物种的枯竭会增加树突状细胞的抗原呈递。这是由某些细菌产生。

4）可以改善对放疗的反应，包括靶向肠道菌群。