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題圖 | Unsplash
撰文 | 宋文法
腸道菌群是人體不可分割的組成部分,與宿主的健康和疾病密切相關。越來越多的研究表明,腸道菌群的變化與癌癥發生、發展及免疫治療效果有關,如某種特定的菌群能增強癌癥免疫治療效果。
氨基酸代謝在癌細胞中通常失調,為了支持其快速增殖和生存,癌細胞往往會對某些氨基酸的需求增加。然而,尚不清楚腸道菌群如何通過調節氨基酸代謝,影響癌癥的進展和免疫治療效果。
2026年1月2日,康奈爾大學研究團隊在"Cell Host & Microbe"期刊上發表了一篇題為" Microbiota utilization of intestinal amino acids modulates cancer progression and anticancer immunity "的研究論文。
研究顯示,富含天冬酰胺(Asn)的飲食,究竟是促癌還是抑癌,尤腸道菌群決定。bo-ansB基因編碼的天冬酰胺酶,會瘋狂消耗腸道和腫瘤微環境中的天冬酰胺,促進腫瘤生長。反之,當bo-ansB基因缺失時,高天冬酰胺飲食能顯著抑制腫瘤生長,并顯著增強癌癥免疫治療效果。
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圖:論文截圖
在這項研究中,研究團隊首先在小鼠中發現,腸道菌群和膳食氨基酸能夠影響腫瘤的生長,且腸道菌群在其中發揮調節作用。其中,擬桿菌屬的bo-ansB基因編碼的天冬酰胺酶,能夠消耗腸道中的天冬酰胺,進而改變腫瘤微環境中的氨基酸平衡。
進一步分析發現,在高天冬酰胺飲食下,bo-ansB基因的缺失能增強浸潤性CD8+ T細胞的干細胞樣特性和功能,顯著抑制腫瘤生長。反正,bo-ansB基因會消耗腸道和腫瘤微環境中的天冬酰胺,損害浸潤性CD8+ T細胞的干細胞樣特性和功能,促進腫瘤生長。
從機制上來講,bo-ansB基因通過降低腫瘤微環境中的天冬酰胺,抑制CD8+ T細胞中天冬酰胺轉運蛋白SLC1A5的表達,削弱其干細胞樣特性和細胞毒性功能。
此外,研究人員還在敲除bo-ansB基因的小鼠中證實,天冬酰胺的積累,還能顯著提高抗PD-1免疫治療的療效。
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腸道菌群調控飲食氨基酸對腫瘤的影響(圖:論文截圖)
最后,研究團隊還分析了人類數據,在結直腸癌患者中發現,bo-ansB基因的相對豐度顯著升高,且與人類結直腸癌的進展密切相關。
在結直腸癌小鼠模型中進一步證實,bo-ansB基因的缺失,能顯著抑制腫瘤的生長,并改善腸道組織的病理狀態,證實了該基因在癌癥發展中的關鍵作用。
研究指出,這項研究首次揭示了「飲食-腸菌菌群-癌癥」三者之間的復雜關系,強調了腸道菌群在腫瘤治療中的關鍵作用,結果為腫瘤治療提供了多個思路,例如:
開發針對菌群bo-ansB基因的抑制劑,增強免疫治療效果;
調節膳食天冬酰胺,優化其腫瘤微環境水平,增強CD8+ T細胞功能;
結合菌群基因檢測與免疫治療,實現癌癥個性化治療。
綜上,這項研究揭示了腸道菌群通過調控膳食氨基酸,直接影響腫瘤的生長和免疫治療效果,為開發基于腸道菌群的癌癥治療策略提供了新的思路。
參考文獻:
https://doi.org/10.1016/j.chom.2025.12.003
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