腫瘤細(xì)胞通過代謝重編程適應(yīng)快速增殖，其氨基酸代謝呈現(xiàn)異常需求、合成代謝主導(dǎo)和微環(huán)境調(diào)控等特點。2024年12月，Cell Metabolism雜志上一項研究揭示限制絲氨酸/甘氨酸（serine/glycine-free diet，簡稱-SG飲食）的飲食策略在結(jié)直腸癌治療中的新視角：一方面能抑制腫瘤生長、招募CD8+ T 細(xì)胞；另一方面卻意外激活PD-L1乳酸化逃逸，但聯(lián)合免疫治療有望成為破局關(guān)鍵。
Figure 1: SG飲食抑制結(jié)直腸癌生長并誘導(dǎo)免疫原性細(xì)胞死亡
體外實驗：
研究人員以結(jié)直腸癌細(xì)胞系CT26為模型，分別在含正常絲氨酸/甘氨酸的培養(yǎng)基（對照）和去除SG的培養(yǎng)基（-SG）中培養(yǎng)。結(jié)果顯示，-SG顯著抑制CT26細(xì)胞增殖，EdU陽性細(xì)胞減少50%（p<0.01），遷移能力下降70%，凋亡率增加3倍（p<0.001）。此外，免疫原性死亡標(biāo)志物檢測發(fā)現(xiàn)，CRT和HMGB1表達(dá)上調(diào)。
體內(nèi)實驗：
實驗使用了BALB/c小鼠（免疫健全）、裸鼠（T細(xì)胞缺陷）和Rag1 KO小鼠（T/B細(xì)胞缺陷），通過皮下或原位注射CT26或MC38細(xì)胞建立腫瘤模型，隨后將小鼠分為對照組（正常飲食）和-SG飲食組（無SG配方飼料），直至實驗終點。結(jié)果顯示，-SG飲食組小鼠腫瘤體積和重量減少60%（p<0.001），裸鼠和Rag1 KO小鼠中-SG抗腫瘤作用減弱，提示其依賴T細(xì)胞。腫瘤組織中Ki-67陽性細(xì)胞減少（p<0.01），壞死區(qū)域擴大。
Figure 2: -SG飲食重塑腫瘤免疫微環(huán)境
單細(xì)胞RNA測序
研究人員收集對照組和-SG飲食組CT26腫瘤組織，制備單細(xì)胞懸液后，利用10x Genomics Chromium系統(tǒng)進行單細(xì)胞RNA測序，捕獲超過20,000個細(xì)胞/樣本。分析發(fā)現(xiàn)，-SG組T細(xì)胞（CD3E+）和B細(xì)胞（CD79A+）比例增加，T細(xì)胞占比從15%升至30%（p<0.001），巨噬細(xì)胞（CD68+）減少。效應(yīng)T細(xì)胞（GZMB+、IFNG+）和初始T細(xì)胞（TCF7+）比例上升，Tregs（FOXP3+）下降。
免疫細(xì)胞功能驗證
多色免疫組化檢測顯示，-SG飲食組腫瘤內(nèi)CD8+ T細(xì)胞浸潤增加2倍（p<0.001），顆粒酶B表達(dá)上調(diào)。流式細(xì)胞術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞中CD4+、CD8+ T細(xì)胞及Tregs比例發(fā)生變化。qPCR檢測顯示，腫瘤細(xì)胞分泌的趨化因子CCL5和CXCL11水平升高（p<0.05），促進T細(xì)胞招募。
Figure 3: CD8+ T細(xì)胞是-SG飲食抗腫瘤作用的核心介質(zhì)
免疫細(xì)胞耗竭實驗
研究人員通過抗體處理，分別耗竭抗CD4、抗CD8和抗CSF1R，每3天腹腔注射一次。結(jié)果顯示，耗竭CD8+ T細(xì)胞完全逆轉(zhuǎn)-SG飲食的抗腫瘤作用，腫瘤體積恢復(fù)至對照組水平（p<0.001）。
CD8+ T細(xì)胞過繼回輸
將磁珠分選的野生型或SLC12A4敲除（KD）CD8+ T細(xì)胞經(jīng)尾靜脈回輸至-SG飲食的裸鼠。結(jié)果表明，野生型CD8+ T細(xì)胞回輸使裸鼠腫瘤生長抑制50%（p<0.01），而SLC12A4 KD細(xì)胞效果減弱。CD8+ T細(xì)胞缺失導(dǎo)致腫瘤PD-L1表達(dá)下降（p<0.05），回輸后PD-L1重新上調(diào)。
Figure 4: TCR多樣性分析揭示-SG飲食增強抗原特異性T細(xì)胞應(yīng)答
單細(xì)胞TCR測序
利用10x Genomics Chromium V(D)J試劑盒對TCRα/β鏈多樣性進行分析。結(jié)果顯示，-SG組TCR克隆擴增程度更高，前10克隆占比40% vs. 25%對照組，V-J配對偏向效應(yīng)T細(xì)胞相關(guān)基因（如TRAV14/DV8）。CDR3序列長度集中在14-15氨基酸，富含極性氨基酸（如絲氨酸、蘇氨酸）。
T細(xì)胞分化軌跡
通過Monocle2算法構(gòu)建T細(xì)胞從初始狀態(tài)向效應(yīng)狀態(tài)分化的軌跡，發(fā)現(xiàn)-SG組T細(xì)胞更多向效應(yīng)表型（GZMB+、PRF1+）分化。
Figure 5: PD-L1乳酸化介導(dǎo)免疫逃逸機制
代謝與修飾分析
靶向代謝組學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)，-SG飲食上調(diào)HIF-1α和LDHA（p<0.01），腫瘤乳酸水平增加2倍。免疫共沉淀和質(zhì)譜鑒定發(fā)現(xiàn)PD-L1的K810-813位點乳酸化，由GCN5介導(dǎo)該修飾。Western blot驗證了相關(guān)蛋白的表達(dá)。
功能干預(yù)實驗
使用乳酸生成抑制劑（FX11、2-HG）和乳酸類似物（BAY-8002）處理CT26細(xì)胞，以及通過NH4Cl和Pepstatin A阻斷溶酶體降解途徑。結(jié)果顯示，抑制乳酸生成或突變PD-L1乳酸化位點（K→E）可加速PD-L1降解，其半衰期從12h降至4h（p<0.001）。乳酸化修飾阻止PD-L1溶酶體降解，Rab7b/Lamp1共定位增加（p<0.01）。
Figure 6: -SG飲食聯(lián)合PD-1抑制劑增強抗腫瘤免疫
在聯(lián)合治療模型中，研究人員采用抗PD-1抗體（100 μg/只）每3天腹腔注射，聯(lián)合-SG飲食。結(jié)果顯示，聯(lián)合治療組腫瘤體積較單藥組減少70%（p<0.001），完全緩解率40%。CD8+ T細(xì)胞浸潤增加3倍，PD-L1表達(dá)進一步上調(diào)（p<0.01）。機制上，PD-1阻斷逆轉(zhuǎn)-SG誘導(dǎo)的T細(xì)胞耗竭，PD-1+CD8+ T細(xì)胞比例下降50%（p<0.01）。
Figure 7: 臨床I期試驗證實-SG飲食安全可行
總結(jié)：這篇文章很有借鑒意義，代謝和乳酸化、免疫均有涉及。邏輯上，-SG飲食通過代謝重編程（抑制絲氨酸/甘氨酸利用）和免疫調(diào)節(jié)（增強CD8+ T細(xì)胞應(yīng)答）發(fā)揮抗腫瘤作用，但誘導(dǎo)PD-L1乳酸化導(dǎo)致適應(yīng)性免疫逃逸；聯(lián)合PD-1抑制劑可克服此限制。首個臨床I期試驗證實-SG飲食的安全性，為聯(lián)合免疫治療提供新策略，尤其適用于pMMR/MSS結(jié)直腸癌等免疫"冷"腫瘤。
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