中山大学肿瘤防治中心谢小明、广东省人民医院杨露等,系统绘制了模拟禁食饮食(FMD)重塑乳腺癌微环境的单细胞转录组图谱,发现了一条由肿瘤糖酵解—PDGFC 分泌—肿瘤相关成纤维细胞(CAF)重编程构成的肿瘤微环境免疫调节轴。研究首次发现,周期性实施模拟禁食饮食能通过抑制乳腺癌细胞的糖酵解,切断肿瘤细胞与CAF之间的PDGFC—PDGFRα通讯,从而精准抑制免疫抑制性炎性CAF(iCAF)的产生,显著增加肿瘤内免疫细胞的浸润与活性,改善免疫治疗耐药。(Cancer Res. 2026年8月11日在线版)
研究者在MMTV-PyMT自发乳腺癌小鼠模型和4T1原位移植瘤小鼠模型中开展实验,对小鼠实施周期性的模拟禁食饮食,每周为1轮,每轮中1天热量限制50%、3天热量限制90%、3天自由进食。实验结果显示,FMD组小鼠肿瘤体积和重量均显著下降,且自发肿瘤数量明显减少。

研究者利用单细胞转录组测序技术,绘制了包含113 303个细胞的微环境动态图谱,分析发现FMD组小鼠肿瘤上皮细胞的比例,尤其是具有极强干性和分化潜能的Epi4_Krt19细胞群显著降低,促凋亡和招募免疫细胞的Epi5_Timp3细胞群显著增加。免疫荧光结果显示,FMD干预后,肿瘤内增殖标志物Ki-67表达降低,而凋亡标志物活化型Caspase-3升高。
乳腺癌微环境在FMD后得到重塑,FMD显著提升了瘤内NK细胞、CD4+T细胞和γδT细胞等免疫细胞的浸润比例,细胞毒性相关基因(如Gzmb、Gzmk)和激活增殖基因(如Mki67)表达显著升高。
基质细胞分析发现,FMD参与调控CAF的分化。CAF主要可分为肌纤维母细胞样CAF(myCAF)、iCAF和抗原呈递型CAF(apCAF)三大类。FMD组的iCAF比例大幅度减少,而apCAF比例显著上升。
研究者通过小鼠样本和人乳腺癌TCGA数据库验证发现,iCAF评分与T细胞浸润比例呈现显著的负相关性。提示FMD正是通过重塑CAF表型,清除了阻碍T细胞浸润的iCAF障碍。进一步分析发现,模拟禁食培养基(FMM)直接干预并不能改变原代CAF的表型,FMD应是通过某种由肿瘤细胞介导的间接机制发挥作用。

FMD带来的极低糖环境抑制了肿瘤细胞的糖酵解过程,使其关键酶HK2、PKM2、LDHA表达骤降,葡萄糖摄取和乳酸分泌能力全面下调。糖酵解的受阻直接导致了肿瘤细胞中PDGFC的转录与分泌受抑,使肿瘤细胞与CAF之间的核心信号轴PDGFC—PDGFRα受阻,这一信号轴下游是驱动CAF向iCAF极化的JAK/STAT3信号通路。在CAF中加入JAK1/2抑制剂芦可替尼,可几乎完全逆转PDGFC诱导的iCAF分化。
据此,研究者设计了一套联合用药方案,FMD+PDGFR抑制剂+抗PD-L1抗体。这一三联方案在4T1小鼠模型中展现出了显著的抗肿瘤效果,瘤内免疫细胞浸润增加,安全性表现良好。
该研究表明,模拟禁食饮食能通过代谢压力重编程CAF,削弱其构建的免疫屏障,从而重塑肿瘤微环境,显著增加抗肿瘤免疫细胞浸润并抑制肿瘤生长。模拟禁食饮食能与靶向、免疫药物产生强大的协同效应,这为临床克服复杂的乳腺癌免疫治疗耐药、把“冷肿瘤”变为“热肿瘤”,提供了理论依据和新策略。
(编译 王瑾)