复旦大学附属中山医院等机构的研究团队在《自然癌症》(Nature Cancer)上发表了一项突破性研究,限制饮食中蛋白质摄入(低蛋白饮食,LPD)能够通过“肠道菌群,代谢物,免疫激活”轴显著增强胰腺癌的免疫治疗效果。

打开网易新闻 查看精彩图片

低蛋白饮食并非饿死肿瘤

一些人觉得限制营养是直接剥夺肿瘤细胞的能量。然而,研究人员通过小鼠模型发现,降低25%蛋白质含量的等卡路里低蛋白饮食能够显著抑制胰腺癌的生长。但这并非源于对肿瘤细胞增殖的直接抑制。检测显示,LPD组的肿瘤细胞增殖标志物(Ki67、pH3S10)和细胞周期相关基因表达均未发生明显改变。

打开网易新闻 查看精彩图片

那么,LPD究竟是如何抗癌的?

LPD组肿瘤内的免疫激活途径和抗原呈递通路显著富集,且干扰素γ浓度大幅提升。在免疫缺陷的小鼠模型(NSG小鼠)中,LPD失去了抗肿瘤作用,这直接证实了其抑癌效果完全依赖于宿主的免疫系统。

LPD重塑了肿瘤相关(TAMs)。在LPD干预下,巨噬细胞向促炎、免疫激活的M1样表型极化,高表达CD86和MHC II,并上调了大量免疫刺激基因(如Ccl2、Ccl4、Isg15、Il1b等),还抑制了新生血管形成和组织重构相关通路。这些被重塑的巨噬细胞进一步激活并扩增了肿瘤浸润的高杀伤性GZMA+ CD8+和效应CD4+ T细胞。当研究者使用药物联合抗体耗竭巨噬细胞或直接耗竭CD8+ T细胞时,LPD的抗肿瘤效力没了,充分证明,“巨噬细胞,CD8+ T细胞”轴发挥作用。

打开网易新闻 查看精彩图片

若使用广谱抗生素清除小鼠的肠道菌群,LPD的抑癌和免疫激活效应会彻底消失。而将LPD喂养小鼠的粪便菌群移植(FMT)给菌群耗竭的受体小鼠,能够成功转移这种抗癌保护表型,使受体巨噬细胞向抗肿瘤方向极化。

LPD喂养导致小鼠肠道中Blautia(布劳特氏菌属)显著富集,其中Blautia coccoides(球形布劳特氏菌)是最具代表性的优势物种。在动物体内,在包含50名健康对照和50名胰腺癌患者的人类队列中,宏基因组分析同样证实胰腺癌患者肠道中的B. coccoides丰度较健康人群显著降低,说明其在人体中同样扮演着抗癌的有益角色。

研究进一步表明,真正发挥免疫调节和抗癌效力的并非细菌的结构组分或分泌蛋白,而是其产生的某种高活性耐热小分子代谢物。

打开网易新闻 查看精彩图片

研究人员从众多由LPD和B. coccoides共同上调的代谢物中,筛选出了5种高度相关的候选代谢物。体外细胞实验表明,在这5种候选代谢物中,仅有尿苷二磷酸半乳糖(UDP-galactose,UDP-Gal)能够特异性地诱导骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)向M1样促炎表型分化,显著上调免疫激活基因表达,能够完全逆转肿瘤条件培养基(TCM)所诱导的免疫抑制状态。经过UDP-半乳糖诱导的巨噬细胞在体外共培养时,能够强力促进检测到的OT-I CD8+ T细胞的增殖与活化。

最后,直接对胰腺癌小鼠口服灌胃UDP-半乳糖,成功复现了LPD的抗肿瘤生长效应,并促使肿瘤内巨噬细胞(CD86+)和CD8+ T细胞(IFNγ+)的活化指标升高。这些实证直接确立了“LPD -> B. coccoides富集 -> 产生UDP-半乳糖 -> 激活巨噬细胞”的完整链条。

虽然PD1/PDL1抗体等免疫疗法在多种实体瘤中取得了突破,但在胰腺癌中常因免疫冷肿瘤状态而应答率极低。研究团队发现,经LPD重塑的肿瘤微环境中,PD1+ CD4+和PD1+ CD8+ T细胞的浸润程度显著提高,且巨噬细胞上的PDL1表达也代偿性上升,这强烈暗示着其可能极大地增强PD1阻断剂的敏感性。

在小鼠模型中,单用PD1抗体几乎无抑癌效果,但当PD1抗体与LPD、B. coccoides活菌或UDP-半乳糖联合使用时,展现出了极强的协同抗癌效应,使肿瘤体积显著缩小,更大幅度延长了荷瘤小鼠的生存期。

打开网易新闻 查看精彩图片

上升价值

研究团队收集了60名不同临床分期胰腺癌患者的粪便及血清样本发现,与早期(TNM I和II期)患者相比,晚期(TNM III和IV期)胰腺癌患者粪便中的B. coccoides丰度和血清中的UDP-半乳糖水平均发生了明显下降。

生存期分析,体内维持较高水平的B. coccoides和UDP-半乳糖的患者,其生存预后明显更加优异。由于外周血及粪便检测十分简便且无创,B. coccoides和UDP-半乳糖非常有希望作为新型联合生物标志物,用于辅助胰腺癌恶性程度评估及预后预测。

参考文献:Chen, Y., Nian, F., Wu, S.et al.Low-protein diet enhances antitumor immunity in pancreatic cancer through microbiota-derived UDP-galactose.Nat Cancer(2026). https://doi.org/10.1038/s43018-026-01222-2