研究揭示肠癌构建免疫屏障的机制

江苏省人民医院孙跃明教授等，通过代谢组学和单细胞RNA测序分析，揭示了结直肠癌如何利用肿瘤相关成纤维细胞的组蛋白乳酰化修饰，遏制T细胞浸润并加剧T细胞耗竭，筑造抵御免疫杀伤的屏障。（Cancer Res. 2026年8月5日在线版）

研究发现，肿瘤细胞分泌的TGF-β能驱动肿瘤相关成纤维细胞发生代谢重编程，导致乳酸积累，进而促进组蛋白H3K18位点发生乳酰化并激活下游信号通路，导致肿瘤相关成纤维细胞向肌成纤维细胞极化并加固细胞外基质。这一物理屏障的加固，最终阻碍了CD8⁺ T细胞的浸润并加剧其功能耗竭。乳酸脱氢酶（LDHA）抑制剂Stiripentol与PD-1抑制剂联用可协同增强抗肿瘤疗效。

鉴于肿瘤相关成纤维细胞与正常成纤维细胞在功能上的显著差异，研究者从结直肠癌患者手术标本中，分离出原代肿瘤相关成纤维细胞与配对癌旁正常组织中的正常成纤维细胞。代谢组学分析结果显示，肿瘤相关成纤维细胞显著富集糖酵解通路代谢物，其乳酸浓度与细胞外酸化率均远高于正常成纤维细胞，这一代谢特征伴随着组蛋白乳酰化的显著升高，以H3K18la修饰尤为显著。

单细胞RNA测序结果也显示，在肿瘤微环境各细胞类型中，肿瘤相关成纤维细胞的乳酰化特征评分排名前列，且组织芯片染色结果证实H3K18la高表达的肿瘤相关成纤维细胞与患者进展期肿瘤及较差生存期显著相关。

通过筛选多种生长因子，研究者发现，肿瘤细胞分泌的生长因子TGF-β与肿瘤相关成纤维细胞细胞膜上的受体结合后，会激活经典的TGF-β/SMAD信号通路，以剂量依赖方式促进肿瘤相关成纤维细胞的乳酸生成与乳酰化。与肿瘤类器官共培养后，肿瘤相关成纤维细胞的糖酵解与乳酰化水平显著增强，而TGF-β信号抑制剂可完全阻断这一效应。

机制研究表明，受到TGF-β刺激后，肿瘤相关成纤维细胞中积累的乳酸会为其组蛋白乳酰化提供底物，再加上肿瘤相关成纤维细胞本就高表达组蛋白伴侣NPM1，可作为辅助因子增强组蛋白乙酰转移酶P300的催化效率，两个因素共同促进H3K18la在ROCK1基因启动子区的高度富集，并激活其转录。细胞内启动RhoA/ROCK1/MLC2/MRTF-A信号级联反应，介导细胞骨架重排，驱动肿瘤相关成纤维细胞向肌成纤维细胞极化，促进胞外基质的胶原蛋白大量合成与交联，使肿瘤基质硬度显著增加。这一系列事件合力筑就一道物理屏障，经乳酰化重塑的僵硬基质显著阻碍了CD8⁺ T细胞的肿瘤内浸润，并加剧其功能耗竭。

体外实验中，使用P300抑制剂C646可削弱肿瘤相关成纤维细胞对类器官的促生长效应，而过表达ROCK1可恢复该效应。体内实验中，研究者构建了成纤维细胞特异性条件性乳酸脱氢酶敲除小鼠，该基因编码的乳酸脱氢酶A是乳酸生成关键酶，并分别通过化学诱导和同种移植瘤方法建立结直肠癌肿瘤模型，结果证实阻断肿瘤相关成纤维细胞乳酸生成可显著抑制肿瘤发生与生长，同时伴随CD8⁺ T细胞浸润增多、耗竭减轻。

研究者使用已获FDA批准的抗癫痫药物Stiripentol（一种LDHA抑制剂，靶向乳酸化的临床药物）与PD-1抑制剂进行联合治疗。结果显示，Stiripentol可增加免疫治疗疗效，比PD-1抑制剂单药治疗，联合用药可进一步缩小肿瘤体积、降低肿瘤负荷并延长生存期。

该研究表明，从源头切断肿瘤相关成纤维细胞的乳酰化，可拆除结直肠癌微环境中的免疫物理屏障，为破解PD-1抑制剂耐药提供了全新思路。Stiripentol已是临床可用药物，提高了实验结果转化的效率。

（编译 赵可心）