蔗糖素改变肠道菌群,破坏T细胞活性,降低免疫治疗效果。
对于希望减少卡路里摄入或控制血糖的人群而言,蔗糖素是一种广泛使用的人工甜味剂。但匹兹堡大学与UPMC希尔曼癌症中心的新研究表明,接受癌症免疫治疗的患者可能需要避免使用该物质。
发表于美国癌症研究协会期刊《Cancer Discovery》的最新研究显示:食用大量蔗糖素的黑色素瘤或非小细胞肺癌患者,对抗PD1疗法的响应效果较差,生存率显著低于食用少量该甜味剂的患者。
值得注意的是,在小鼠实验中,补充精氨酸可有效抵消蔗糖素对免疫治疗产生的负面影响。这为未来的临床试验提供了潜在的研究方向。
精氨酸作为可能的解决方案
"简单建议患者'停止饮用无糖汽水'并不现实,癌症患者已经承受了太多",研究通讯作者、匹兹堡大学与UPMC希尔曼癌症中心免疫学系助理教授Abby Overacre博士指出,"临床实践中需要切实可行的方案,因此我们发现精氨酸补充剂可能有效改善这一情况令人振奋。"
研究团队通过小鼠模型证实,蔗糖素的有害作用源于肠道菌群紊乱。该甜味剂改变了小鼠肠道菌群组成,增加了分解精氨酸的菌种数量,导致血液、肿瘤微环境和粪便中的精氨酸水平下降。
抗PD1等免疫检查点抑制剂通过增强T细胞活性来对抗癌症。精氨酸在支持T细胞功能方面发挥关键作用,特别是在肿瘤免疫治疗场景中。
Overacre解释道:"当蔗糖素引发的菌群改变导致精氨酸耗竭时,T细胞无法正常发挥功能,这直接削弱了免疫治疗效果。"在腺癌和黑色素瘤小鼠模型中,含蔗糖素的饮食显著降低抗PD1疗效,导致肿瘤增大和生存期缩短。但当研究人员为食用蔗糖素的小鼠补充精氨酸或瓜氨酸(可在体内转化为精氨酸)时,免疫治疗效果得以恢复。
人体数据与未来研究
为验证该发现对人类的适用性,研究团队分析了132名接受抗PD1单药或联合化疗的晚期黑色素瘤及非小细胞肺癌患者的临床数据。患者需填写包含人工甜味剂摄入频率的饮食调查问卷。
"我们发现蔗糖素对免疫治疗效果的负面影响广泛存在于不同癌症类型、分期和治疗方案中",主要作者、匹兹堡大学医学系副教授、UPMC希尔曼癌症中心肿瘤科医师Diwakar Davar指出,"这提示我们可以设计益生元方案,例如为高摄入蔗糖素患者补充特定营养物质。"
研究团队计划启动临床试验,评估瓜氨酸补充剂对患者肠道菌群和抗肿瘤免疫反应的影响。相较精氨酸,瓜氨酸能更有效地提升体内精氨酸水平。同时,研究者也将探索其他代糖(如阿斯巴甜、糖精、木糖醇和甜叶菊)对免疫系统及治疗反应的影响。
研究支持
该研究获得美国国立卫生研究院(DP2AI177967等11项基金)、达蒙·鲁尼恩癌症研究基金会及Gateway癌症研究基金会(G-22-800)资助。
参考文献
《蔗糖素摄入通过破坏菌群消除癌症免疫治疗反应》,Kristin M. Morder等人,2025年7月30日发表于《Cancer Discovery》,DOI:10.1158/2159-8290.CD-25-0247
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