
在实体瘤的微环境中,T细胞与肿瘤细胞之间存在着一场残酷的营养“拔河战”。肿瘤细胞通过掠夺周围环境中的葡萄糖,使免疫细胞陷入极度饥饿状态,导致其因能量耗尽而陷入衰竭(Exhaustion)。这一代谢屏障是限制CAR-T等免疫疗法在肺癌、乳腺癌和结直肠癌等实体瘤中发挥疗效的核心障碍。近日,加州大学洛杉矶分校(UCLA)研究团队在顶级学术期刊《细胞》(Cell)上发表研究,提出了一种颠覆性的解决方案:通过为T细胞配置一套肿瘤细胞无法抢夺的“独家燃料系统”,显著提升了免疫细胞在恶劣微环境下的生存与攻击能力。
核心策略:寻找肿瘤无法消化的“代谢旁路”
研究高级作者、UCLA儿科教授 Manish Butte 博士指出,当T细胞因缺乏葡萄糖而无法产生细胞因子和执行杀伤功能时,肿瘤便会趁机逃逸。为了绕过这一代谢阻碍,团队瞄准了纤维二糖(Cellobiose)。这是一种源自植物纤维(纤维素)的天然双糖,已被美国FDA认定为安全(GRAS)。关键特性在于:人体细胞和肿瘤细胞均缺乏分解纤维二糖的酶,而某些真菌和微生物却具备这种能力。
技术实现:真菌基因赋予T细胞“代谢特权”
研究团队利用合成生物学手段,为T细胞植入了两种源自真菌的特定蛋白,构建了一个闭环的代谢加工系统:
-
特异性转运与转化: 改造后的T细胞能够主动摄取纤维二糖,并在细胞内部将其转化为可直接利用的葡萄糖。
-
打破饥饿状态: 在模拟肿瘤内部的极低葡萄糖环境中,普通T细胞会迅速失能。而经改造的T细胞如同自带“干粮”,不仅能持续增殖,还能正常分泌 IFN-γ 和 TNF 等抗癌细胞因子。
-
动物模型验证: 在实体瘤小鼠模型中,使用该技术的T细胞治疗组表现出明显的肿瘤生长抑制,部分小鼠甚至实现了肿瘤完全消退(Complete regression)。
临床潜力:惠及全球数百项临床研究
实验证明,该技术对目前临床应用最广泛的 CAR-T细胞 同样有效。在低糖条件下,纤维二糖成功恢复了人类CAR-T细胞的代谢健康、增殖能力和杀伤效率。
该研究第一作者、索尔克研究所(Salk Institute)博士后 Matthew Miller 博士表示,这项策略证明了我们可以通过设计旁路代谢系统,将“高价值营养”精准且排他性地递送给免疫细胞。
展望:通用型的免疫增强方案
目前全球有超过500项临床试验正在探索CAR-T在实体瘤中的应用,但大多面临免疫细胞衰竭的瓶颈。Butte 博士认为,这种通过引入两个外源基因并配合受控递送纤维二糖的方法,具有极广的适用性,有望成为实体瘤T细胞疗法的通用增强插件。
参考文献:Matthew L. Miller et al, Fungal-derived cellobiose metabolic pathway fuels T cells to bypass intratumoral glucose competition, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2026.01.015
编辑:王洪
排版:李丽





评论 (0)