近年来,以免疫检查点抑制剂为代表的癌症免疫疗法为无数癌症患者带来了新的希望。这类疗法通过解除癌细胞对免疫细胞的“刹车”作用,让患者自身的CD8+ T细胞主动攻击肿瘤。然而,这种疗法并非对所有人都有效。肿瘤微环境是一个营养极度匮乏的区域,浸润进肿瘤的CD8+ T细胞会因缺乏营养补给而出现功能“耗竭”,无法有效执行杀伤任务。


尽管有些反常识,但过往一些研究发现禁食可以增强免疫治疗的效果。不过,这些研究中常采用的是48小时甚至更长时间的禁食模式,这对于已经格外虚弱的癌症患者来说往往难以承受。


最近,良渚实验室/浙江大学王迪教授团队联合浙江大学丁克峰教授团队,在《细胞-代谢》期刊上发表了一篇论文,新研究表明仅在免疫治疗开始前实施一次16小时的短期禁食,即可在小鼠肿瘤模型及人类患者中显著增强免疫治疗的抗癌效果。


研究指出,禁食让肿瘤感受到了特殊的生存压力,并调整了癌细胞的代谢策略。这种调整释放了一种对免疫细胞至关重要的能量来源——异亮氨酸,从而帮助T细胞摆脱耗竭困境。



异亮氨酸是一种人体必需的支链氨基酸,通常需要通过饮食摄入。在正常情况下,肿瘤细胞同样会摄取和利用异亮氨酸来满足过度的增殖需求。但在禁食阶段,整个机体进入“低营养”模式。受限于转运机制,肿瘤细胞如果继续选择摄入异亮氨酸,就必须减少另一个保证基础生存的关键成分——谷氨酰胺。面对这种压力,肿瘤细胞不得不放弃异亮氨酸,全力掠夺更为重要的谷氨酰胺。


这种肿瘤代谢模式的转变,直接导致微环境中的异亮氨酸逐渐累积。恰好,CD8+ T细胞非常擅长利用异亮氨酸。异亮氨酸进入T细胞后,通过一系列代谢反应转变成为乙酰辅酶A。后者是细胞能量代谢与三羧酸循环的核心物质,这使得细胞的能量产出大幅提升。


除此之外,乙酰辅酶A还能够参与表观遗传修饰,提升干扰素γ、颗粒酶B等杀伤性分子的表达水平,提升细胞的肿瘤杀伤能力。


▲研究示意图(图片来源:参考资料[1])


在小鼠模型中,研究者发现仅需16小时的禁食,就足以显著增强抗PD-1疗法的治疗效果。小鼠的肿瘤生长减缓,同时耗竭T细胞的数量显著下降。


另外,研究人员还招募了一批结直肠癌患者,其中部分患者参与了实验性的16小时禁食干预。结果显示,禁食患者肿瘤组织间质液中的异亮氨酸水平显著升高。他们肿瘤内的CD8+ T细胞发生了显著的功能重编程。一种名为 “终末分化效应记忆T细胞”(Temra)的杀伤性细胞群体明显扩增,它们可以表达更高水平的颗粒酶B,显示出更强的细胞毒性。


图片来源:123RF


在另一组接受PD-1抗体联合化疗的结直肠癌患者中,配合16小时禁食的患者,其T细胞的克隆扩增能力更强,抗肿瘤功能更活跃。研究人员指出,这些发现确立了一种临床可行且耐受性良好的饮食方案,该方案能够对抗肿瘤微环境中的营养竞争,并为强化现有的免疫治疗方案提供了一条可行的途径。


浙江大学医学院附属第二医院陈晟副研究员为本文第一作者,浙江大学基础医学院胡天翼、杨益栋博士研究生、浙江大学医学院附属第二医院朱凯翔特聘研究员、刘月副主任医师为本文共同第一作者。良渚实验室/浙大二院王迪教授与浙大二院丁克峰教授与为本文共同通讯作者。本研究得到了浙江大学附属妇产科医院钱俊斌教授的大力支持。


参考资料:

[1] 16-h fasting optimizes cancer immunotherapy in mice and humans. Cell Metabolism (2025). DOI: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2026.01.015


来源:学术经纬

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