江苏省器官移植与移植免疫重点实验室
科学研究
科研成果
肿瘤细胞产生的氨重塑免疫抑制微环境并促进免疫治疗耐药
发布时间: 2025-12-25
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肿瘤细胞产生的氨重塑免疫抑制微环境并促进免疫治疗耐药        
 

随着肿瘤代谢研究和肿瘤免疫治疗的不断深入,肿瘤微环境中代谢产物如何影响免疫细胞功能,成为当前肿瘤免疫学领域的核心科学问题之一。近年来的研究表明,肿瘤代谢不仅为肿瘤细胞自身提供能量和物质基础,还深刻塑造着免疫微环境,影响免疫细胞的存活、分化和功能状态。


在多种肿瘤类型中,肿瘤细胞高度依赖谷氨酰胺代谢(glutaminolysis)获取能量。该过程在产生α-酮戊二酸供给三羧酸循环的同时,也不可避免地产生大量副产物——氨(ammonia)。已有研究提示,氨在肿瘤微环境中具有细胞毒性,可诱导效应性T细胞死亡或功能衰竭,但肿瘤浸润调节性T细胞(Tregs)为何能够在富含氨的微环境中存活并持续发挥免疫抑制作用,其机制长期未明。


2025年12月24日,徐州医科大学附属医院吕凌教授联合南京医科大学第一附属医院的古鉴教授团队系统揭示了肿瘤来源氨被Tregs代谢利用,从而进一步抑制抗肿瘤免疫并促进免疫治疗耐药的关键机制。相关研究成果以“Tumor-produced ammonia is metabolized by regulatory T cells to further impede anti-tumor immunity”为题,被国际顶级期刊 Cell 接收发表。

Cell        
     

2025年12月24日,徐州医科大学附属医院吕凌教授与南京医科大学第一附属医院的古鉴教授研究团队系统揭示了肿瘤来源氨被Tregs代谢利用,从而进一步抑制抗肿瘤免疫并促进免疫治疗耐药的关键机制。相关研究成果以“Tumor-produced ammonia is metabolized by regulatory T cells to further impede anti-tumor immunity”为题,被国际顶级期刊 Cell 接收发表。

调节性 T 细胞(Tregs)如何适应恶劣的肿瘤代谢微环境以抑制抗肿瘤免疫,其机制在很大程度上仍不清楚。在本研究中,作者利用空间代谢组学和空间转录组学发现,人肝细胞癌中存在代谢上高度异质的肿瘤亚区,其特征为谷氨酰胺分解活跃并伴随氨含量升高。在这些区域中,调节性 T 细胞频繁富集,而 CD8 和 CD4 效应性 T 细胞则发生死亡。


作者发现,Tregs 通过上调精氨代琥珀酸裂解酶(argininosuccinate lyase,ASL),利用尿素循环对氨进行解毒;与此同时,氨还在 FOXP3 转录因子调控下,经由精胺合成酶(spermine synthase,SMS)被转化为精胺。作者通过 X 射线晶体学证实了精胺与 PPARγ 之间的直接相互作用,该相互作用广泛调控多种线粒体呼吸链复合体蛋白的转录,从而增强调节性 T 细胞的氧化磷酸化水平及其免疫抑制功能。


在临床层面,接受抗 PD-1 治疗后发生死亡的肿瘤细胞通过转氨反应释放氨,从而进一步强化 Tregs 的功能,导致免疫治疗耐药。靶向氨的产生以抑制调节性 T 细胞,可能成为一种具有潜力的抗肿瘤免疫治疗策略。

总结与意义        
     

该研究系统揭示了肿瘤来源氨作为一种长期被忽视的代谢因子,在重塑肿瘤免疫微环境中的关键作用,并首次阐明了Tregs通过ASL-介导的尿素循环解氨途径SMS-精胺-PPARγ轴实现代谢适应和功能增强的分子机制。相关发现不仅深化了人们对肿瘤代谢-免疫互作的理解,也为靶向肿瘤氨代谢、改善免疫检查点抑制剂疗效提供了新的理论基础和潜在干预方向。

作者信息:      

       
     

徐州医科大学附属医院、江苏省器官移植与移植免疫重点实验室 吕凌 教授为论文主要通讯作者;南京医科大学第一附属医院肝胆中心 古鉴 教授为论文第一作者兼共同通讯作者;南京医科大学博士研究生李彧、南京医科大学第一附属医院肝胆中心博士后陈秋阳、南京医科大学硕士研究生宋子延、南京医科大学博士研究生钱去非为论文共同第一作者。