天冬酰胺是一种氨基酸，存在于芦笋、鸡蛋、土豆和许多富含蛋白质的食物中。
在癌症诊断之后，一项研究追踪了癌症患者体内这种物质的确切变化，在此之前，它在营养标签上并不引人注目。
肿瘤细胞和免疫细胞都需要天冬酰胺来维持活性。哪一方获得的天冬酰胺更多，并非仅仅取决于饮食。一种常见肠道细菌中的单个基因一直在做出这个决定。
营养战场
威尔康奈尔医学院的研究人员将这种隐秘的竞争追溯到肠道微生物群，数万亿微生物生活在人类肠道中。
威尔康奈尔医学院的郭春军博士是这项研究的共同负责人。他的团队发现肠道细菌可以控制到达肿瘤的关键营养物质的量。
中心是天冬酰胺，这是一种蛋白质组成成分，癌细胞和对抗疾病的T细胞都需要它才能生长。哪一方获得更多天冬酰胺，就能在肿瘤内部获得优势。
两侧的天冬酰胺
CD8 杀伤性 T 细胞是直接猎杀并摧毁癌细胞的免疫细胞，而肿瘤细胞则与它们争夺相同的营养物质。两者都依赖于天冬酰胺。
它支持蛋白质的组装和存活，使其成为肿瘤内部狭小、营养匮乏环境中的宝贵资源。
多篇论文记录了癌细胞对这种氨基酸的渴求，包括结直肠癌。T细胞也需要它，尤其是在数量扩增时。双方都依赖于这种氨基酸。
目前尚不清楚肿瘤外部是否存在其他因素控制着到达肿瘤部位的天冬酰胺量。单靠饮食无法解释这种差异。
细菌酶
郭的团队专注于卵形拟杆菌（一种常见的肠道细菌）及其有时携带的名为 bo-ansB 的基因。
该基因编码一种酶，可在人体吸收天冬酰胺之前将其分解。
在bo-ansB活性状态下，卵形双歧杆菌会分解肠道中的大部分天冬酰胺。这样一来，进入血液循环的天冬酰胺减少，到达肿瘤的天冬酰胺也相应减少。
当基因被移除后，氨基酸就会流向最需要它的人。
这种设置使研究人员能够进行一次干净的测试。当去除那个细菌基因后，其他所有基因都保持不变。
小鼠与微生物
研究团队使用了从小没有肠道细菌的无菌小鼠，并向它们体内接种了人类微生物群落。
一些小鼠接种了bo-ansB基因完整的细菌，另一些小鼠则接种了经CRISPR技术敲除该基因的细菌。每只小鼠都接受了结直肠肿瘤移植，并喂食富含天冬酰胺的饮食。
问题是，这种氨基酸会滋养肿瘤细胞还是免疫细胞，而细菌的行为是唯一的变量。
为了绘制完整的基因链，研究团队追踪标记的分子，逐个细胞读取基因活性，并按顺序禁用单个 T 细胞基因。
小鼠模型控制了各种变量。而人类微生物数据则使研究结果与现实世界联系起来。
多种结果
在携带完整bo-ansB基因的细菌的小鼠中，富含天冬酰胺的饮食促进了肿瘤的生长。细菌在肠道内消耗了这种氨基酸，到达肿瘤的氨基酸减少，癌细胞因此受益。
基因敲除后，同样的饮食方案却产生了相反的效果。更多的天冬酰胺通过血液循环到达肿瘤部位。
CD8 T细胞吸收了它，增殖并强烈对抗癌细胞。正是这一个基因扭转了战局。
微生物组研究中，明确的因果关系发现很少见，这类研究更多地是识别群体范围内的模式，而不是具体的机制。
早期的一项研究将肠道细菌与黑色素瘤的免疫疗法反应联系起来，但没有具体说明这种活性。
茎状状态
最新颖的发现来自细胞层面。含有更多天冬酰胺的CD8 T细胞不仅会增殖，还会进入研究人员所称的干细胞样状态。
这意味着这些细胞可以不断自我更新，同时产生一波又一波杀死肿瘤的子代细胞。
这些细胞是免疫疗法所依赖的。摄入额外天冬酰胺且缺乏bo-ansB的小鼠比其他任何组都产生了更多的这类细胞。
研究人员长期以来一直怀疑微生物可能影响T细胞的活性。这是首次有人将特定的细菌基因与抗肿瘤T细胞的干细胞样潜能联系起来。
SLC1A5门
事实证明，SLC1A5 是关键的守门人，它是一种表面蛋白，允许天冬酰胺进入 T 细胞。
随着氨基酸供应量的增加，CD8细胞加速了SLC1A5的生成。更多氨基酸进入细胞，干细胞样反应随之而来。
直接阻断SLC1A5会消除这种益处。T细胞无法再吸收过量的物质，抗肿瘤效果也随之消失。
该实验建立了细菌基因、肠道和免疫细胞之间的联系。
在人类数据中，随着结直肠癌的进展，消耗氨基酸的肠道微生物基因变得更加常见。
其他研究发现，晚期结直肠肿瘤严重依赖于自身合成天冬酰胺。
迈向个性化护理
科学家首次发现了一种细菌基因、一种氨基酸和一种细胞转运蛋白，它们共同影响膳食蛋白质对肿瘤的促进或抑制作用。
实际后果将随之而来。未来某一天，医生或许会在开始免疫疗法之前检测患者的微生物群中是否存在bo-ansB。
他们还可以利用这些信息，将药物与适合患者微生物组的饮食相结合，或者设计益生菌，使更多的天冬酰胺可供免疫细胞利用。
“我们的目标是实现个性化治疗，”威尔康奈尔医学院的尼古拉斯·柯林斯博士说。虽然通往临床应用的道路漫长，但路线图已经出现。
天冬酰胺是一种氨基酸，存在于芦笋、鸡蛋、土豆和许多富含蛋白质的食物中。
在癌症诊断之后，一项研究追踪了癌症患者体内这种物质的确切变化，在此之前，它在营养标签上并不引人注目。
肿瘤细胞和免疫细胞都需要天冬酰胺来维持活性。哪一方获得的天冬酰胺更多，并非仅仅取决于饮食。一种常见肠道细菌中的单个基因一直在做出这个决定。
营养战场
威尔康奈尔医学院的研究人员将这种隐秘的竞争追溯到肠道微生物群，数万亿微生物生活在人类肠道中。
威尔康奈尔医学院的郭春军博士是这项研究的共同负责人。他的团队发现肠道细菌可以控制到达肿瘤的关键营养物质的量。
中心是天冬酰胺，这是一种蛋白质组成成分，癌细胞和对抗疾病的T细胞都需要它才能生长。哪一方获得更多天冬酰胺，就能在肿瘤内部获得优势。
两侧的天冬酰胺
CD8 杀伤性 T 细胞是直接猎杀并摧毁癌细胞的免疫细胞，而肿瘤细胞则与它们争夺相同的营养物质。两者都依赖于天冬酰胺。
它支持蛋白质的组装和存活，使其成为肿瘤内部狭小、营养匮乏环境中的宝贵资源。
多篇论文记录了癌细胞对这种氨基酸的渴求，包括结直肠癌。T细胞也需要它，尤其是在数量扩增时。双方都依赖于这种氨基酸。
目前尚不清楚肿瘤外部是否存在其他因素控制着到达肿瘤部位的天冬酰胺量。单靠饮食无法解释这种差异。
细菌酶
郭的团队专注于卵形拟杆菌（一种常见的肠道细菌）及其有时携带的名为 bo-ansB 的基因。
该基因编码一种酶，可在人体吸收天冬酰胺之前将其分解。
在bo-ansB活性状态下，卵形双歧杆菌会分解肠道中的大部分天冬酰胺。这样一来，进入血液循环的天冬酰胺减少，到达肿瘤的天冬酰胺也相应减少。
当基因被移除后，氨基酸就会流向最需要它的人。
这种设置使研究人员能够进行一次干净的测试。当去除那个细菌基因后，其他所有基因都保持不变。
小鼠与微生物
研究团队使用了从小没有肠道细菌的无菌小鼠，并向它们体内接种了人类微生物群落。
一些小鼠接种了bo-ansB基因完整的细菌，另一些小鼠则接种了经CRISPR技术敲除该基因的细菌。每只小鼠都接受了结直肠肿瘤移植，并喂食富含天冬酰胺的饮食。
问题是，这种氨基酸会滋养肿瘤细胞还是免疫细胞，而细菌的行为是唯一的变量。
为了绘制完整的基因链，研究团队追踪标记的分子，逐个细胞读取基因活性，并按顺序禁用单个 T 细胞基因。
小鼠模型控制了各种变量。而人类微生物数据则使研究结果与现实世界联系起来。
多种结果
在携带完整bo-ansB基因的细菌的小鼠中，富含天冬酰胺的饮食促进了肿瘤的生长。细菌在肠道内消耗了这种氨基酸，到达肿瘤的氨基酸减少，癌细胞因此受益。
基因敲除后，同样的饮食方案却产生了相反的效果。更多的天冬酰胺通过血液循环到达肿瘤部位。
CD8 T细胞吸收了它，增殖并强烈对抗癌细胞。正是这一个基因扭转了战局。
微生物组研究中，明确的因果关系发现很少见，这类研究更多地是识别群体范围内的模式，而不是具体的机制。
早期的一项研究将肠道细菌与黑色素瘤的免疫疗法反应联系起来，但没有具体说明这种活性。
茎状状态
最新颖的发现来自细胞层面。含有更多天冬酰胺的CD8 T细胞不仅会增殖，还会进入研究人员所称的干细胞样状态。
这意味着这些细胞可以不断自我更新，同时产生一波又一波杀死肿瘤的子代细胞。
这些细胞是免疫疗法所依赖的。摄入额外天冬酰胺且缺乏bo-ansB的小鼠比其他任何组都产生了更多的这类细胞。
研究人员长期以来一直怀疑微生物可能影响T细胞的活性。这是首次有人将特定的细菌基因与抗肿瘤T细胞的干细胞样潜能联系起来。
SLC1A5门
事实证明，SLC1A5 是关键的守门人，它是一种表面蛋白，允许天冬酰胺进入 T 细胞。
随着氨基酸供应量的增加，CD8细胞加速了SLC1A5的生成。更多氨基酸进入细胞，干细胞样反应随之而来。
直接阻断SLC1A5会消除这种益处。T细胞无法再吸收过量的物质，抗肿瘤效果也随之消失。
该实验建立了细菌基因、肠道和免疫细胞之间的联系。
在人类数据中，随着结直肠癌的进展，消耗氨基酸的肠道微生物基因变得更加常见。
其他研究发现，晚期结直肠肿瘤严重依赖于自身合成天冬酰胺。
迈向个性化护理
科学家首次发现了一种细菌基因、一种氨基酸和一种细胞转运蛋白，它们共同影响膳食蛋白质对肿瘤的促进或抑制作用。
实际后果将随之而来。未来某一天，医生或许会在开始免疫疗法之前检测患者的微生物群中是否存在bo-ansB。
他们还可以利用这些信息，将药物与适合患者微生物组的饮食相结合，或者设计益生菌，使更多的天冬酰胺可供免疫细胞利用。
“我们的目标是实现个性化治疗，”威尔康奈尔医学院的尼古拉斯·柯林斯博士说。虽然通往临床应用的道路漫长，但路线图已经出现。
