但yrate通过促进CPT1A介导的脂肪酸氧化诱导结直肠癌细胞对anti-PD-1疗法的耐药性

推荐 为解决butyrate与anti-PD-1联合治疗CRC疗效不佳的问题，研究人员通过小鼠模型和细胞实验证实butyrate通过上调CPT1A促进脂肪酸氧化（FAO），削弱CD8+T细胞毒性，导致治疗抵抗。敲低CPT1A可恢复anti-PD-1疗效，提示靶向CPT1A可能增强免疫治疗效果。

　　

论文解读
结直肠癌（CRC）是全球癌症相关死亡的主要原因之一，其高转移性和低生存率对临床治疗构成严峻挑战。尽管免疫检查点抑制剂（ICIs），特别是anti-PD-1抗体，在部分CRC患者中显示出显著疗效，但大多数患者因固有或获得性耐药机制而无法从中获益。这些耐药机制包括遗传突变、PD-L1表达下调以及代谢重编程等。其中，代谢重编程被认为是肿瘤细胞适应肿瘤微环境（TME）压力的关键策略，而脂肪酸氧化（FAO）作为其中的重要途径，能够为肿瘤细胞提供更高的能量支持，促进其存活和免疫逃逸。

Butyrate是一种由肠道微生物产生的代谢产物，具有抗炎和抗肿瘤潜力。然而，其在CRC中的作用存在争议，即所谓的“butyrate悖论”。研究表明，butyrate可能通过抑制组蛋白去乙酰化酶活性发挥抗肿瘤作用，但也可能通过FAO途径为肿瘤细胞提供能量支持，从而促进其生存。在此背景下，本研究旨在探讨butyrate是否通过FAO途径诱导CRC细胞对anti-PD-1疗法的耐药性，并评估靶向FAO关键酶CPT1A是否能够逆转这一耐药现象。

来自北京中医药大学的研究团队通过建立MC38细胞皮下接种的小鼠模型，分别给予butyrate、anti-PD-1或联合治疗，评估肿瘤生长和生存率。结果显示，butyrate与anti-PD-1联合治疗并未显著改善生存或减少肿瘤体积，反而导致CPT1A表达显著上调。体外实验进一步证实，butyrate显著增强FAO活性，提高氧耗率并降低CD8⁺T细胞的细胞毒性。然而，在CPT1A敲低的模型中，联合治疗显著提高了抗肿瘤疗效并恢复了CD8⁺T细胞的浸润。此外，对接受anti-PD-1治疗的CRC患者样本分析发现，耐药患者的CPT1A水平显著高于敏感患者。

研究结果表明，butyrate通过诱导CPT1A介导的FAO促进CRC细胞对anti-PD-1疗法的耐药性，而靶向CPT1A可能成为增强免疫治疗效果的有效策略。这一发现不仅揭示了butyrate在CRC治疗中的复杂作用机制，还为克服免疫治疗耐药提供了新的潜在靶点。

研究方法
本研究采用了小鼠皮下接种MC38细胞模型，通过体内实验评估butyrate和anti-PD-1单独或联合治疗的效果。体外实验则利用HCT116细胞系，通过CPT1A敲低和共培养实验评估FAO对T细胞毒性的影响。关键实验技术包括氧气消耗率（OCR）测定、CPT1A敲低（通过shRNA转染）、细胞毒性分析、qPCR和Western blot等。

研究结果
Butyrate/anti-PD1联合治疗未增强CRC小鼠的抗肿瘤疗效
在小鼠模型中，butyrate与anti-PD-1联合治疗未能显著抑制肿瘤生长或提高生存率。尽管butyrate单药治疗延长了部分小鼠的生存期，但联合治疗组的小鼠死亡率反而提前，表明butyrate可能削弱了anti-PD-1的疗效。

Butyrate/anti-PD1联合诱导抗PD-1治疗耐药并激活CPT1A
从联合治疗组小鼠分离的肿瘤细胞在接种至新小鼠后表现出对anti-PD-1治疗的抵抗。Western blot和IHC分析显示，这些肿瘤组织中CPT1A表达显著上调，提示butyrate可能通过CPT1A介导FAO诱导耐药。

Butyrate增强CPT1A介导的FAO并降低anti-PD1诱导的细胞毒性
体外实验表明，butyrate处理显著提高了HCT116细胞的FAO水平和氧耗率，同时降低了CD8⁺T细胞的细胞毒性。CPT1A敲低则逆转了这一效应，恢复了anti-PD-1的细胞毒性作用。

CPT1A上调与CRC患者对anti-PD-1治疗的耐药性相关
临床样本分析显示，耐药患者的CPT1A mRNA和蛋白表达水平显著高于敏感患者，进一步支持CPT1A在耐药机制中的作用。

CPT1A缺失改善butyrate/anti-PD1联合治疗的抗肿瘤疗效
在CPT1A敲低的肿瘤模型中，联合治疗显著抑制了肿瘤生长并增强了CD8⁺T细胞的浸润，其疗效甚至优于anti-PD-1单药治疗。

研究结论与讨论
本研究揭示了butyrate通过促进CPT1A介导的FAO诱导CRC细胞对anti-PD-1疗法的耐药性，并提出靶向CPT1A可能是克服这一耐药机制的有效策略。这一发现不仅深化了对butyrate复杂作用机制的理解，还为优化CRC免疫治疗方案提供了新的思路。未来研究需进一步探索剂量依赖效应及CPT1A抑制的安全性，以推动其临床转化。