肠道细菌决定天冬酰胺是促进肿瘤还是增强免疫细胞
肠道细菌可将一种膳食氨基酸的作用从促进肿瘤转变为增强抗癌免疫细胞
新闻发布时间：2026年2月2日
原始故事来源：威尔康奈尔医学院
威尔康奈尔医学院研究人员揭示，肠道细菌如何帮助决定膳食中的天冬酰胺氨基酸是促进肿瘤生长还是激活对抗癌症的免疫细胞。这表明肠道微生物组——肠道中生存的数万亿微生物——在人体对癌症及现代癌症治疗（如免疫疗法）的反应中扮演着核心角色。
发表在《细胞宿主与微生物》杂志上的研究结果（参考文献00522-0）可能导致一种新型癌症治疗方法和监测策略的出现——临床医生或许有一天能够重塑肠道微生物组或调整饮食，以在抑制肿瘤的同时增强免疫细胞活性，而非直接靶向肿瘤。
"我们的研究表明，我们需要思考饮食、肠道微生物群和肿瘤浸润免疫细胞之间的相互作用如何影响癌症生长及对治疗的反应。我们不能忽视这一关键层面的调控，"共同领导该研究的威尔康奈尔医学院代谢健康哈尔沃森家族研究学者、免疫学副教授郭春军（CJ）博士说。
该研究是与共同通讯作者、威尔康奈尔医学院炎症性肠病Jill Roberts研究所所长兼免疫学Michael Kors讲席教授David Artis博士以及免疫学助理教授、Friedman营养中心成员Nicholas Collins博士密切合作的成果。
微生物消耗肠道天冬酰胺
研究人员首先在具有人类肠道微生物群的小鼠模型中证实，某些细菌可以消耗氨基酸并影响肿瘤进展。随后，他们聚焦于天冬酰胺，这是一种支持蛋白质合成并促进细胞存活的氨基酸。在肿瘤内部营养贫乏环境中的癌细胞和CD8+ T细胞（直接攻击和摧毁肿瘤细胞的细胞毒性免疫细胞）都需要这种氨基酸才能保持活性。
为了解微生物群天冬酰胺代谢的影响，研究团队使用了卵形拟杆菌（Bacteroides ovatus），这是一种常见的肠道细菌，携带名为bo‑ansB的基因，该基因编码一种分解天冬酰胺的酶。通过小鼠模型，研究人员表明，当存在bo‑ansB基因时，B. ovatus在肠道中消耗更多的天冬酰胺，因此更少的天冬酰胺被吸收到血液中并输送至肿瘤。
当bo‑ansB基因被敲除后，细菌无法在肠道中消耗天冬酰胺，因此更多的氨基酸进入血液循环并到达肿瘤。这表明细菌控制着离开肠道的天冬酰胺总体水平，并塑造了肿瘤和免疫细胞共享的"战场"。
在喂食额外膳食天冬酰胺的结直肠癌小鼠模型中，携带bo-ansB的细菌促进了肿瘤生长。而在具有bo‑ansB缺失细菌的小鼠中，相同的高天冬酰胺饮食产生了相反效果：更多的天冬酰胺到达肿瘤并被CD8+ T细胞吸收。这触发免疫细胞进入与持久、有效抗肿瘤反应相关的"干细胞样"状态。相比之下，没有足够的天冬酰胺，CD8+ T细胞抑制肿瘤生长的效果会降低。
癌症杀伤细胞的营养开关
研究表明，当移除bo‑ansB后，肿瘤微环境中较高的天冬酰胺水平促使CD8+ T细胞在其细胞表面表达更多的蛋白质转运体（SLC1A5），这在对抗癌细胞中至关重要。干细胞样的CD8⁺ T细胞是可再生的免疫细胞来源，能够成熟为杀死癌症的T细胞。一旦被激活，这些杀伤细胞通过产生强大的免疫因子来攻击肿瘤，帮助摧毁癌细胞。阻断SLC1A5消除了高天冬酰胺水平带来的益处。
除了天冬酰胺，郭实验室还对探索其他可能通过抑制生长或增强抗肿瘤活性来影响肿瘤负担的途径感兴趣。"许多研究表明，我们的微生物群产生的酶以及代谢物（如小分子和蛋白质）可能是癌症进展的潜在生物标志物，"郭博士说，他同时也是Jill Roberts炎症性肠病研究所的成员。
这引发了未来癌症护理的可能性，即可以将免疫疗法与定制饮食和微生物组靶向策略相结合，例如设计益生菌、工程化原生肠道细菌或微调氨基酸可用性的个性化饮食计划。
"我们认为继续研究饮食、微生物群和免疫系统之间的相互作用至关重要，因为不同的饮食可能会增强一个人的免疫系统，而对另一个人则不然，这取决于他们拥有的微生物群类型，"Collins博士说。"我们的目标是个性化治疗，我们可以定制一种特定的饮食，与个体的微生物群协同作用，以增强免疫系统对抗癌症。"
参考文献： 乔S，李TT，Jeong M等。微生物群利用肠道氨基酸调节癌症进展和抗癌免疫。细胞宿主与微生物。2026;34(1):18-34.e14.
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