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题图 | Unsplash
撰文 | 宋文法
肠道菌群是人体不可分割的组成部分,与宿主的健康和疾病密切相关。越来越多的研究表明,肠道菌群的变化与癌症发生、发展及免疫治疗效果有关,如某种特定的菌群能增强癌症免疫治疗效果。
氨基酸代谢在癌细胞中通常失调,为了支持其快速增殖和生存,癌细胞往往会对某些氨基酸的需求增加。然而,尚不清楚肠道菌群如何通过调节氨基酸代谢,影响癌症的进展和免疫治疗效果。
2026年1月2日,康奈尔大学研究团队在"Cell Host & Microbe"期刊上发表了一篇题为" Microbiota utilization of intestinal amino acids modulates cancer progression and anticancer immunity "的研究论文。
研究显示,富含天冬酰胺(Asn)的饮食,究竟是促癌还是抑癌,尤肠道菌群决定。bo-ansB基因编码的天冬酰胺酶,会疯狂消耗肠道和肿瘤微环境中的天冬酰胺,促进肿瘤生长。反之,当bo-ansB基因缺失时,高天冬酰胺饮食能显著抑制肿瘤生长,并显著增强癌症免疫治疗效果。
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图:论文截图
在这项研究中,研究团队首先在小鼠中发现,肠道菌群和膳食氨基酸能够影响肿瘤的生长,且肠道菌群在其中发挥调节作用。其中,拟杆菌属的bo-ansB基因编码的天冬酰胺酶,能够消耗肠道中的天冬酰胺,进而改变肿瘤微环境中的氨基酸平衡。
进一步分析发现,在高天冬酰胺饮食下,bo-ansB基因的缺失能增强浸润性CD8+ T细胞的干细胞样特性和功能,显著抑制肿瘤生长。反正,bo-ansB基因会消耗肠道和肿瘤微环境中的天冬酰胺,损害浸润性CD8+ T细胞的干细胞样特性和功能,促进肿瘤生长。
从机制上来讲,bo-ansB基因通过降低肿瘤微环境中的天冬酰胺,抑制CD8+ T细胞中天冬酰胺转运蛋白SLC1A5的表达,削弱其干细胞样特性和细胞毒性功能。
此外,研究人员还在敲除bo-ansB基因的小鼠中证实,天冬酰胺的积累,还能显著提高抗PD-1免疫治疗的疗效。
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肠道菌群调控饮食氨基酸对肿瘤的影响(图:论文截图)
最后,研究团队还分析了人类数据,在结直肠癌患者中发现,bo-ansB基因的相对丰度显著升高,且与人类结直肠癌的进展密切相关。
在结直肠癌小鼠模型中进一步证实,bo-ansB基因的缺失,能显著抑制肿瘤的生长,并改善肠道组织的病理状态,证实了该基因在癌症发展中的关键作用。
研究指出,这项研究首次揭示了「饮食-肠菌菌群-癌症」三者之间的复杂关系,强调了肠道菌群在肿瘤治疗中的关键作用,结果为肿瘤治疗提供了多个思路,例如:
开发针对菌群bo-ansB基因的抑制剂,增强免疫治疗效果;
调节膳食天冬酰胺,优化其肿瘤微环境水平,增强CD8+ T细胞功能;
结合菌群基因检测与免疫治疗,实现癌症个性化治疗。
综上,这项研究揭示了肠道菌群通过调控膳食氨基酸,直接影响肿瘤的生长和免疫治疗效果,为开发基于肠道菌群的癌症治疗策略提供了新的思路。
参考文献:
https://doi.org/10.1016/j.chom.2025.12.003
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