眾所周知，久坐不動(dòng)的生活方式是導致癌癥的一個(gè)主要風(fēng)險因素。而運動(dòng)可降低患癌風(fēng)險、延長(cháng)癌癥患者生存期并提高癌癥治療效果，因此被推薦作為標準護理治療手段。
運動(dòng)可以抑制多種臨床前癌癥模型中的腫瘤生長(cháng)，并增強免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICI）的療效，但其潛在機制尚不清楚，尤其是在黑色素瘤中。觀(guān)察性研究顯示，運動(dòng)能夠改變小鼠以及人類(lèi)腸道微生物組的組成。環(huán)境因素（例如益生菌、抗生素和飲食）引發(fā)的腸道微生物群變化，對小鼠和人類(lèi)癌癥的發(fā)生發(fā)展有著(zhù)至關(guān)重要的影響。然而，運動(dòng)引起的腸道微生物組變化是否在運動(dòng)促進(jìn)抗腫瘤免疫的能力中發(fā)揮作用，此前從未得到過(guò)檢驗。
2025 年 7 月 9 日，匹茨堡大學(xué)醫學(xué)院聯(lián)合威斯康星大學(xué)麥迪遜分校、清華大學(xué)等機構的研究人員，在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為：Exercise-induced microbiota metabolite enhances CD8 T cell antitumor immunity promoting immunotherapy efficacy 的研究論文。
該研究表明，運動(dòng)通過(guò)誘導腸道微生物代謝產(chǎn)物甲酸鹽，增強 CD8 T 細胞的抗腫瘤免疫，從而提高癌癥免疫治療效果。
論文通訊作者、匹茲堡大學(xué)醫學(xué)院助理教授 Marlies Meisel 表示，我們早已知曉運動(dòng)能夠增強癌癥免疫療法的效果，也知道運動(dòng)能夠改變小鼠以及人類(lèi)的腸道微生物組。而這項研究將這些點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，展示了運動(dòng)引起的腸道微生物組變化如何通過(guò)甲酸鹽增強免疫系統并提高免疫療法的效果。這些發(fā)現為靶向腸道微生物組的新治療策略打開(kāi)了大門(mén)。
運動(dòng)可以提高免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICI）在黑色素瘤等癌癥中的治療效果；然而，運動(dòng)介導的這種抗腫瘤效應的具體機制，目前仍不清楚。
在這項最新研究中，研究團隊在臨床前黑色素瘤模型中探索了運動(dòng)、腸道微生物組和抗腫瘤免疫之間的關(guān)聯(lián)，發(fā)現了腸道微生物組在運動(dòng)改善免疫檢查點(diǎn)抑制劑對黑色素瘤的治療效果方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
研究團隊發(fā)現，驅動(dòng)這種抗腫瘤效應的并不是腸道微生物本身，而是其代謝產(chǎn)物。他們使用一種名為 SLIDE 的機器學(xué)習工具，來(lái)分析代謝通路，進(jìn)而確定了腸道微生物的代謝產(chǎn)物甲酸鹽（formate）是關(guān)鍵因素。進(jìn)而提出了運動(dòng)通過(guò)誘導腸道微生物代謝產(chǎn)物發(fā)揮抗腫瘤功能并提高免疫檢查點(diǎn)抑制劑療效的新機制。
具體來(lái)說(shuō)，運動(dòng)能夠刺激腸道微生物的一碳代謝，提高代謝產(chǎn)物甲酸鹽的水平，進(jìn)而增強細胞毒性 CD8 T 細胞（Tc1）介導的免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICI）的抗腫瘤效果。研究團隊進(jìn)一步證實(shí)，腸道微生物產(chǎn)生的甲酸鹽在體外足以增強 Tc1 細胞的命運，并在體內促進(jìn)腫瘤抗原特異性 Tc1 免疫。
從機制上來(lái)說(shuō)，研究團隊確定了，在體外，轉錄因子 Nrf2 是甲酸鹽驅動(dòng)的 Tc1 功能增強的關(guān)鍵介質(zhì)，在體內，Nrf2 也是運動(dòng)介導的抗腫瘤效應的關(guān)鍵參與者。
接下來(lái)，研究團隊發(fā)現，高產(chǎn)甲酸鹽的人體腸道微生物增強了腫瘤抑制作用并促進(jìn)強大的抗腫瘤 Tc1 免疫反應，這表明了人體腸道微生物產(chǎn)生的甲酸鹽可作為增強的 Tc1 細胞介導的抗腫瘤免疫的潛在生物標志物，并支持了其在驅動(dòng)黑色素瘤抑制中的功能作用。
該研究的核心發(fā)現：
總的來(lái)說(shuō)，這項研究強調了腸道微生物在介導運動(dòng)驅動(dòng)的免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICI）治療增強中的關(guān)鍵作用，并確定了甲酸鹽是改善癌癥免疫治療的一個(gè)有前景的代謝靶點(diǎn)。這項研究為未來(lái)旨在開(kāi)發(fā)結合運動(dòng)和微生物代謝產(chǎn)物的治療策略的研究奠定了合理的機制基礎，以評估微生物來(lái)源的 Nrf2 激動(dòng)劑（例如甲酸鹽）在免疫檢查點(diǎn)抑制劑耐藥的癌癥患者中的臨床抗腫瘤療效。
最后，論文通訊作者、匹茲堡大學(xué)醫學(xué)院助理教授 Marlies Meisel 表示，鑒定出一種能夠模擬運動(dòng)的抗腫瘤效果的特定細菌代謝產(chǎn)物真的非常令人興奮。未來(lái)，甲酸鹽或許可以作為一種輔助療法，用來(lái)提高免疫檢查點(diǎn)抑制劑對于免疫檢查點(diǎn)抑制劑無(wú)響應患者的療效。
論文鏈接：https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00684-1
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