综述:免疫代谢学:肠道微生物代谢物在检查点抑制剂治疗中优化免疫应答的作用

【字体: 时间:2025年09月06日 来源:Clinical and Translational Medicine 6.8

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  这篇综述深入探讨了肠道微生物代谢物(如短链脂肪酸SCFA和色氨酸代谢产物)如何通过调节免疫细胞功能(如CD8+ T细胞活化和记忆形成)增强检查点抑制剂疗法(CIT)的疗效,并揭示了免疫代谢重编程作为克服治疗耐药性的新靶点。

  

1 引言

检查点抑制剂疗法(CIT)已成为实体瘤常规治疗手段,但耐药性和疗效局限仍是重大挑战。缺乏可靠的预测性生物标志物促使研究者转向代谢组学,通过分析肿瘤-药物-免疫系统互作中的小分子动态变化,揭示免疫代谢的关键调控机制。

2 通过微生物组调控增强CIT应答

肠道微生物组通过代谢产物(如SCFA)直接塑造T细胞功能。临床前研究表明,特定益生菌株(如Lactobacillus reuteri)通过产生吲哚-3-醛(I3A)激活芳香烃受体(AhR),显著提升CD8+ T细胞的抗肿瘤活性。然而,益生菌的临床转化需谨慎,某些商业制剂可能抑制免疫应答。

3 微生物代谢物:免疫细胞功能的强力调节剂

短链脂肪酸(如丁酸、丙酸)通过抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC)和激活G蛋白偶联受体(如FFAR2/3),促进CD8+ T细胞毒性和记忆分化。色氨酸代谢产物(如犬尿氨酸)则通过吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO1)途径诱导Treg分化,成为CIT耐药的标志物。

4 SCFA增强细胞毒性T细胞应答

丁酸和戊酸通过提升CD8+ T细胞的糖酵解通量和线粒体功能,增强IFN-γ和TNF-α分泌。在结直肠癌模型中,丁酸联合化疗可恢复抗生素破坏的T细胞浸润,凸显微生物代谢物对治疗协同作用的关键价值。

5 SCFA促进记忆T细胞形成

组织驻留记忆T细胞(TRM)是长期抗肿瘤免疫的核心。微生物组缺失会阻碍记忆T细胞生成,而丁酸补充可逆转这一缺陷。临床数据表明,记忆T细胞富集与CIT应答显著相关。

6 色氨酸代谢预测CIT原发性耐药

血清犬尿氨酸/色氨酸(Kyn/Trp)比值升高与黑色素瘤和肾癌患者生存期缩短直接相关。IDO1抑制剂虽在临床前显示潜力,但III期试验(如ECHO-301)未达预期,提示需优化患者分层和剂量策略。

7 代谢特征指导临床决策

应答者与进展患者的代谢谱差异显著:

  • 糖代谢:乳酸/丙酮酸比值升高反映效应T细胞的糖酵解活性增强;

  • 氨基酸:支链氨基酸(BCAA)水平与应答正相关;

  • 脂质:鞘磷脂积累提示耐药,而长链脂肪酸富集预示疗效。

8 未来展望

单细胞代谢组学和纳米靶向递送技术(如SCFA负载纳米颗粒)将推动精准免疫代谢干预。整合代谢生物标志物(如Kyn/Trp)与影像学评估,有望实现CIT动态监测和个性化调整。

(注:全文基于原文缩编,所有结论均引用自原始数据,未添加主观推断。)

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