cell揭示葡萄糖限制诱导肺部促转移免疫环境新机制

来源：中山大学 2025-07-20 09:29

研究结合多队列临床样本、多组学分析与小鼠模型，系统阐明了葡萄糖剥夺如何通过外泌体介导的免疫调控机制，塑造肺部促转移的免疫微环境，为肿瘤代谢与免疫互作研究提供了重要理论基础。

葡萄糖代谢是维持快速增殖的重要代谢通路，因此抑制糖代谢（如低碳水化合物饮食）被视为一种潜在的抗肿瘤策略。但肿瘤的致死主要源自远处转移，而非原发瘤负荷。代谢干预是否可能在某些条件下反而促进肿瘤远端转移，一直缺乏系统研究。

7月15日，生命科学学院院邝栋明教授、魏瑗副教授团队在《Cell》期刊发表最新研究成果。研究结合多队列临床样本、多组学分析与小鼠模型，系统阐明了葡萄糖剥夺如何通过外泌体介导的调控机制，塑造肺部促转移的免疫微环境，为肿瘤代谢与免疫互作研究提供了重要理论基础。

通过对15种肿瘤类型的大样本数据分析发现，肿瘤组织中葡萄糖代谢活性低的患者术后2年内复发风险明显升高。在多个小鼠肿瘤模型中，无论采用低碳水化合物饮食还是肿瘤糖酵解通路基因敲除，均观察到显著增强的肺部转移现象，且与原发瘤体积无关。

进一步研究发现，这一促转移效应并非源自代谢抑制增强了肿瘤细胞本身的转移能力，而是由葡萄糖代谢缺陷肿瘤细胞通过 旁观者效应 改变肺部免疫微环境，间接促进邻近代谢正常细胞转移。

机制研究显示，葡萄糖剥夺诱导肿瘤细胞发生内质网应激反应，激活泛素连接酶HRD1介导TRAIL的K63泛素化，并通过ESCRT复合体将其包装入外泌体中。释放至循环的外泌体-TRAIL在肺部促使PVR⁺巨噬细胞富集与极化，通过PVR TIGIT信号轴耗竭NK细胞功能，削弱肺部先天免疫监视，从而建立有利于肿瘤定植的 转移前生态位 。

功能实验进一步证实，阻断TIGIT信号轴不仅可显著抑制葡萄糖剥夺诱导的肺转移，还能增强NK细胞的活性，并协同延缓原位肿瘤生长，提示该通路具有治疗干预潜力。

研究还发现，血浆中外泌体TRAIL水平可作为预测术后早期肺转移的生物标志物，其预测性能优于传统标志物AFP与肿瘤体积，有望用于高风险患者的早期与干预评估。

研究从肿瘤代谢应激出发，揭示了代谢状态改变可通过外泌体介导的固有免疫细胞功能重塑，在转移前阶段驱动远端免疫生态位的建立，建立了代谢 免疫 转移之间的因果链条。团队负责人表示，相关发现不仅丰富了对机制的理解，也为代谢-免疫联合调控策略提供了理论依据。

对免疫学领域而言，研究强调了巨噬细胞-NK细胞互作轴在肺转移前免疫塑形中的关键作用，也提示免疫检查点分子如TIGIT在代谢相关转移背景下具有重要干预价值。

值得一提的是，该研究是邝栋明团队在《Cancer Cell》（2024年12月）揭示抗原交叉呈递驱动免疫治疗超进展机制、以及在《Immunity》（2025年6月）报道肝癌中多胺代谢重编程驱动免疫抑制的新机制后的又一重要成果，系统阐明了肿瘤糖代谢干预与免疫微环境间的复杂互作机制。

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