西北家常浆水是传承千年的传统发酵食物，原本多用于日常佐餐，其中筛选出的GR-3 菌株此前深耕降尿酸领域。近日，兰州大学环境微生物课题组依托“老菌新用”创新科研思路，首次证实源自西北传统发酵食物浆水的发酵粘液乳杆菌GR-3，可高效协同PD-1免疫治疗，显著提升抗肿瘤疗效、修复肠道损伤、减轻治疗副作用，成功实现菌株从降尿酸、缓痛风到辅助肿瘤免疫治疗的功能跨界突破，为食源性益生菌助力肿瘤精准医疗提供了全新科学依据与技术路径。相关论文发表于《益生菌与抗菌蛋白》。

李祥锴与论文第一作者向伟在实验室。叶满山摄。

成熟益生菌破局肿瘤免疫治疗临床痛点

近年来，以PD-1抑制剂为核心的免疫检查点阻断疗法，成为全球肿瘤治疗的前沿核心技术，彻底革新了结直肠癌等实体肿瘤的临床治疗格局。

但长期临床数据显示，该疗法存在难以突破的短板：仅20%—40%的患者能获得有效治疗应答，多数患者高价治疗后收效甚微，且治疗易诱发免疫性肠炎、全身炎症、机体损耗等不良反应，严重影响患者治疗体验与康复进程。肠道菌群作为调控人体免疫机能的核心关键，被学界证实是决定免疫治疗成败的重要因素，也成为破解临床痛点的热门研究方向。

在此科研背景下，李祥锴教授团队跳出传统益生菌研究框架，借鉴医学界经典的“老药新用”策略，将深耕多年的成熟功能性菌株GR-3纳入肿瘤辅助治疗研究体系。

“我们团队此前对GR-3开展了系统的临床试验与基础研究，完成四期人体试验，证实这株本土浆水益生菌具备优异的胃肠道耐受性、超强抗氧化活性，能稳定定植肠道、修护肠道菌群稳态，且作为降尿酸产品已市场化应用五年，安全性、适配性、群众接受度都经过双重验证。”李祥锴教授表示，肿瘤患者普遍存在免疫系统受损、肠道菌群紊乱、氧化应激过载问题，基于这一关联，团队萌生了用成熟老菌调理肠道微生态、重塑全身免疫，进而提升肿瘤免疫治疗效果的研究思路。

相较于市面多数仅具备润肠通便单一功效的益生菌，以及适配性较差的进口商用菌株，GR-3依托西北千年浆水自然发酵筛选而成，与国人肠道微生态协同进化，天然具备耐强酸、耐胆盐、高存活率的优势，能顺利突破人体消化道屏障稳定定植，为免疫调控、肿瘤增效奠定了坚实的生物学基础。基于此，在李教授的指导下，论文共同第一作者向伟及团队成员正式开展了GR-3协同PD-1抑制剂免疫治疗的系统性动物实验研究。

李祥锴与论文第一作者向伟。叶满山摄。

双向实现增效抑瘤与减毒护机体

为精准验证GR-3的抗肿瘤辅助价值，团队构建了标准化结直肠癌小鼠模型并开展了一系列严格的对照试验。在前后约3周的干预与治疗周期内，研究人员重点将“免疫药物单药治疗”与“益生菌联合免疫药物治疗”的各维度数据进行了系统性比对。最终的试验数据与组织学分析结果呈现出突破性成效，充分印证了菌株在体内的协同抗癌价值。

论文第一作者向伟介绍：“本次实验最直观、最硬核的成果，就是GR-3的显著抑瘤增效作用。我们发现联合治疗组小鼠肿瘤生长速度大幅放缓，最终肿瘤体积、重量较未干预组缩减超50%，相比PD-1单药治疗实现超37%的额外抑瘤突破。更关键的是，实验小鼠的肿瘤病灶位于背部皮下，与肠道距离较远，却依然能实现显著抑瘤效果，这直接证明GR-3并非直接杀灭癌细胞，而是通过肠道微生态远程调控全身免疫，实现远端抑瘤。”同时，组织切片染色结果显示，联合治疗组肿瘤细胞凋亡率显著提升，肿瘤清除效果大幅优于单药治疗组。

除强效抑瘤增效外，GR-3还能有效改善肿瘤患者治疗耐受性，解决免疫治疗副作用难题。免疫治疗过程中会产生大量活性氧（ROS），破坏肠道紧密连接结构，造成肠道屏障破损、肠漏，引发全身炎症、体重骤降、脏器损伤。实验监测数据显示，PD-1单药组小鼠普遍出现体重下降、精神状态不佳等问题，而GR-3干预后的联合组小鼠体重稳定、生存状态良好。

机制研究证实，GR-3的干预可显著上调ZO-1、Occludin、Claudin-1等肠道紧密连接关键基因的表达，修复破损肠道黏膜、降低肠道通透性，阻断肠道毒素、细菌碎片入血，从根源预防免疫性肠炎；同时依托自身优异的抗氧化能力，清除体内过剩活性氧，降低血清炎症因子水平，有效缓解全身氧化应激与炎症损伤，实现“增效+减毒”双重治疗价值。

没有治疗的肿瘤模型组与使用GR-3和PD-1抑制剂联合治疗后的肿瘤实体。受访者供图、

锚定临床转化与产业长远布局

团队通过菌群多样性测序、靶向代谢组学等多组学技术，并结合精准的流式细胞免疫学分析，完整解锁了GR-3辅助抗癌的核心通路，明确了其依托“肠道菌群-代谢物-免疫系统轴”实现系统性免疫重塑的科学机理。研究显示，GR-3定植肠道后，可显著优化肠道菌群结构，富集拟杆菌属、毛螺菌科等免疫调节型有益菌群，大幅提升丙酸、丁酸等短链脂肪酸的合成与分泌。

这些短链脂肪酸作为关键免疫信号分子，通过血液循环抵达全身及远端肿瘤病灶，全方位重塑肿瘤免疫微环境。一方面促进树突状细胞成熟，提升肿瘤抗原呈递效率。另一方面上调抑癌M1型巨噬细胞比例、抑制促瘤M2型巨噬细胞，降低免疫抑制型调节性T细胞浸润，最终让肿瘤病灶内杀伤性CD8? T细胞活性与数量大幅提升，将免疫沉寂的“冷肿瘤”转化为高活性的“热肿瘤”，彻底激活机体自身抗肿瘤免疫应答。

向伟补充道：“GR-3的核心作用是调控全身免疫稳态，不局限于结直肠癌单一癌种。这意味着该菌株对黑色素瘤、非小细胞肺癌等所有依赖免疫治疗的实体瘤，都具备潜在辅助治疗价值，后续我们将逐步开展多癌种动物实验，拓宽其应用边界。”

目前，该研究仍处于扎实的动物实验验证阶段，临床转化工作已稳步推进。李祥锴透露：“团队已与兰州大学第二医院达成合作，首期聚焦结直肠癌患者开展人体临床试验，受试者通过饮用浆水酸奶补充GR-3，依托产品多年市场积淀，提升患者接受度与依从性，预计2027年上半年可完成首期临床数据汇总并发表成果。”

产业化与科研布局方面，GR-3凭借“降尿酸代谢调节+肿瘤免疫增效”的独家双功效，打破国内益生菌产品同质化困境，精准覆盖免疫治疗低效患者、治疗肠道损伤患者、高尿酸肿瘤康复患者三大核心人群。

李祥锴表示，未来团队将持续深耕西北浆水微生物资源库，依托国家自然科学基金、甘肃省科技重大专项等项目支持，持续攻克菌株工业化发酵、常温保藏等产业化技术瓶颈，逐步拓展肺癌、胃癌等高发癌种研究，探索GR-3协同放化疗、重离子治疗的修复增效价值，持续挖掘传统发酵食源益生菌的现代医学价值，让西北本土特色菌种赋能肿瘤精准医疗与大健康产业高质量发展。

相关论文信息：https://doi.org/10.1007/s12602-026-11048-0