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在肿瘤微环境中,癌细胞和免疫细胞并不是简单的“敌我关系”,它们还会争夺葡萄糖、氨基酸等营养物质,而癌细胞也可以通过这种方式,系统性地削弱T细胞。

近期,《细胞》杂志发表了来自广州医科大学边英杰团队的研究,科学家们发现,癌细胞可以通过转运蛋白SLC52A2“抢夺”维生素B2(核黄素),使CD8⁺T细胞陷入代谢危机,最终触发铁死亡(ferroptosis),从而削弱抗肿瘤免疫。

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肿瘤微环境里,癌细胞和T细胞都需要营养物质。既然它们存在“代谢竞争”,那么决定谁能获得这些营养物质的,很大程度上就是细胞膜上的营养转运蛋白。

研究者针对溶质载体(SLC)家族进行了分析,使用CRISPR筛选了378个SLC基因,发现SLC52A3是维持T细胞抗肿瘤活性的关键转运蛋白之一。

敲低或敲除SLC52A3后,T细胞摄取的维生素B2明显下降,增殖、存活和效应功能受损,并表现出更明显的功能衰竭;在小鼠肿瘤模型中,slc52a3敲低也会削弱CAR-T细胞的肿瘤浸润和抗肿瘤能力。

SLC52A3编码的就是维生素B2转运蛋白SLC52A3,维生素B2被其转运进细胞内后,会转化为黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)。直接补充FMN或FAD,即可挽救SLC52A3缺失T细胞的功能。

那么维生素B2不足,为什么会导致T细胞的功能障碍呢?

由于琥珀酸脱氢酶(SDH)是FAD依赖酶,三羧酸循环中的琥珀酸氧化受到明显影响。研究者分析发现,缺乏维生素B2会显著影响T细胞线粒体代谢,线粒体膜电位、基础呼吸、最大呼吸能力和储备呼吸能力均下降。这会引发线粒体自噬、活性铁积累和脂质过氧化。

与此同时,维生素B2缺乏还削弱了T细胞最重要的抗氧化防线之一——SLC7A11-GSH-GPX4轴:胱氨酸摄取下降,谷胱甘肽(GSH)水平降低,GPX4表达受到抑制,最终使细胞无法有效清除脂质过氧化物。

以上机制共同造成了T细胞的铁死亡。

SLC52A3是T细胞摄取维生素B2的关键,癌细胞则更偏好SLC52A2。研究者分析发现,在人类肺癌、结直肠癌等样本以及多种小鼠肿瘤模型中,癌细胞表现出较高的SLC52A2表达,且它们通过SLC52A2摄取维生素B2的能力明显强于T细胞。

研究者在小鼠中进行实验,补充维生素B2能够显著抑制肿瘤生长,并减少T细胞铁死亡和功能障碍;与抗PD-L1治疗联合时,抗肿瘤效果进一步增强。

在CAR-T中过表达SLC52A3,也能增强其VB2摄取能力,提高抗肿瘤效果。

人群观察数据也发现,膳食维生素B2摄入较高于癌症风险较低有关。但目前证据主要来自于临床前研究和观察性研究,并不能证明增加维生素B2可以预防或治疗癌症。

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参考资料:

[1]Chen et al., Cancer competition for vitamin B2 creates metabolic checkpoint for T cell ferroptosis, Cell (2026), https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.09.020

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本文作者丨代丝雨