氨基酸代谢影响肿瘤免疫微环境及治疗反应

2025-08-18 来源: drugdu 45


肿瘤微环境并非仅仅是癌症生长的场所,它更像是一场关乎生死存亡的代谢竞争战场,在这里肿瘤细胞和免疫细胞为了有限的资源而展开激烈争夺。过去人们认为氨基酸只是被动的营养物质,但现在已知它们能够决定细胞的命运、抑制免疫反应以及对抗免疫疗法的抵抗能力。肿瘤常常通过垄断氨基酸来赢得这场战斗,从而削弱附近 T 细胞和巨噬细胞的代谢功能。近年来的研究揭示了这种生化失衡如何阻碍免疫监视并促进肿瘤的发展。由于这些挑战的存在,探索氨基酸动态如何影响癌症免疫以及在这一隐秘战场中寻找新的治疗靶点变得日益紧迫。

在《癌症生物学与医学》杂志发表的一篇新综述(DOI:10.20892/j.issn.2095-3941.2025.0115)中,同济大学肿瘤中心的科学家们探讨了氨基酸代谢如何调控癌细胞与免疫防御之间的复杂对话。该论文绘制了氨基酸感知、运输和利用如何塑造肿瘤行为和免疫细胞功能的全面图谱。此外,它还强调了开创性的疗法——从 CAR-T 细胞增强疗法到基于微生物的干预措施——这些疗法重新构建了肿瘤免疫微环境(TIME),并为对抗癌症带来了新的希望。

肿瘤细胞与免疫细胞在氨基酸的代谢过程中展开了一场生化上的拉锯战。这篇综述揭示了肿瘤是如何利用这种代谢依赖性来促进自身生长,同时又破坏免疫反应的。谷氨酰胺为肿瘤的增殖提供养分,但其消耗会削弱 T 细胞。对于 T 细胞激活至关重要的精氨酸,在肿瘤相关巨噬细胞表达精氨酸酶的情况下,往往会在肿瘤免疫微环境中被消耗殆尽。色氨酸在肿瘤酶的作用下转化为奎尼丁,通过 AhR 途径抑制 T 细胞。蛋氨酸对于 DNA 甲基化至关重要,但癌细胞会囤积它,从而扰乱 T 细胞的表观遗传编程。

除了提供营养物质外,氨基酸还充当着分子信号传递者的角色。诸如 mTOR、AMPK 和 AhR 等传感器能够解读氨基酸的含量,从而启动生存和免疫逃避的途径。新发现的传感器如 TARS2 和 HDAC6 为尚未探索的治疗靶点打开了大门。该综述还进一步强调了实验性干预措施——从酶抑制剂和载有氨基酸的纳米颗粒到基于饮食和由微生物群驱动的策略——这些措施能够有选择性地重新编程代谢,以促进免疫激活。这些发现将分子途径与实际的治疗方法联系起来,使氨基酸代谢成为癌症治疗中一个强大的杠杆。

“氨基酸并非仅仅是营养物质——它们是肿瘤和免疫细胞进行交流所使用的语言。通过理解这种代谢对话,我们便能够开始拦截并重新编写它。我们的研究为一种新型疗法奠定了基础,这种疗法不仅能消灭癌细胞,还能增强免疫系统对抗癌症的能力,使其能够更有效地进行反击。”——该综述的共同通讯作者彭文博士说道。

针对氨基酸代谢的治疗策略为调整肿瘤免疫微环境的平衡提供了新颖且精准的方法。诸如谷氨酰胺抑制剂、精氨酸阻断剂以及限制甲硫氨酸饮食等治疗方法正与免疫检查点抑制剂一同被用于增强抗肿瘤效果。基于益生菌的疗法能够改变局部氨基酸水平,而经过改造具有更强营养感应能力的免疫细胞则有望用于治疗难以治愈的癌症。随着代谢分析技术被纳入肿瘤学领域,这些以氨基酸为中心的干预措施可能会带来更具个性化、更有效的癌症治疗方法,从而克服免疫抵抗并提高患者生存率。

来源:
中国科学院


参考文献:
林等(2025)。氨基酸如何塑造肿瘤免疫微环境中代谢和免疫学的格局:从分子机制到治疗策略。《癌症生物学与医学》。doi.org/10.20892/j.issn.2095-3941.2025.0115。

责编: editor
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