撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

眾所周知，久坐不動的生活方式是導致癌癥的一個主要風險因素。而運動可降低患癌風險、延長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。

運動可以抑制多種臨床前癌癥模型中的腫瘤生長，并增強免疫檢查點抑制劑（ICI）的療效，但其潛在機制尚不清楚，尤其是在黑色素瘤中。觀察性研究顯示，運動能夠改變小鼠以及人類腸道微生物組的組成。環境因素（例如益生菌、抗生素和飲食）引發的腸道微生物群變化，對小鼠和人類癌癥的發生發展有著至關重要的影響。然而，運動引起的腸道微生物組變化是否在運動促進抗腫瘤免疫的能力中發揮作用，此前從未得到過檢驗。

2025 年 7 月 9 日，匹茨堡大學醫學院聯合威斯康星大學麥迪遜分校、清華大學等機構的研究人員，在國際頂尖學術期刊Cell上發表了題為：Exercise-induced microbiota metabolite enhances CD8 T cell antitumor immunity promoting immunotherapy efficacy 的研究論文。

該研究表明，運動通過誘導腸道微生物代謝產物甲酸鹽，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、匹茲堡大學醫學院助理教授MarliesMeisel表示，我們早已知曉運動能夠增強癌癥免疫療法的效果，也知道運動能夠改變小鼠以及人類的腸道微生物組。而這項研究將這些點串聯起來，展示了運動引起的腸道微生物組變化如何通過甲酸鹽增強免疫系統并提高免疫療法的效果。這些發現為靶向腸道微生物組的新治療策略打開了大門。

運動可以提高免疫檢查點抑制劑（ICI）在黑色素瘤等癌癥中的治療效果；然而，運動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、腸道微生物組和抗腫瘤免疫之間的關聯，發現了腸道微生物組在運動改善免疫檢查點抑制劑對黑色素瘤的治療效果方面發揮了關鍵作用。

研究團隊發現，驅動這種抗腫瘤效應的并不是腸道微生物本身，而是其代謝產物。他們使用一種名為SLIDE的機器學習工具，來分析代謝通路，進而確定了腸道微生物的代謝產物甲酸鹽（formate）是關鍵因素。進而提出了運動通過誘導腸道微生物代謝產物發揮抗腫瘤功能并提高免疫檢查點抑制劑療效的新機制。

具體來說，運動能夠刺激腸道微生物的一碳代謝，提高代謝產物甲酸鹽的水平，進而增強細胞毒性 CD8 T 細胞（Tc1）介導的免疫檢查點抑制劑（ICI）的抗腫瘤效果。研究團隊進一步證實，腸道微生物產生的甲酸鹽在體外足以增強 Tc1 細胞的命運，并在體內促進腫瘤抗原特異性 Tc1 免疫。

從機制上來說，研究團隊確定了，在體外，轉錄因子Nrf2是甲酸鹽驅動的 Tc1 功能增強的關鍵介質，在體內，Nrf2也是運動介導的抗腫瘤效應的關鍵參與者。

接下來，研究團隊發現，高產甲酸鹽的人體腸道微生物增強了腫瘤抑制作用并促進強大的抗腫瘤 Tc1 免疫反應，這表明了人體腸道微生物產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，并支持了其在驅動黑色素瘤抑制中的功能作用。

該研究的核心發現：

• 運動誘導的微生物甲酸鹽可增強免疫檢查點抑制劑的療效；

• 微生物群產生的甲酸鹽對于運動介導的抗腫瘤效應至關重要；

• 甲酸鹽通過 Nrf2 增強抗腫瘤免疫；

• 高產甲酸的人類腸道微生物增強抗腫瘤 CD8 T 細胞免疫反應。

總的來說，這項研究強調了腸道微生物在介導運動驅動的免疫檢查點抑制劑（ICI）治療增強中的關鍵作用，并確定了甲酸鹽是改善癌癥免疫治療的一個有前景的代謝靶點。這項研究為未來旨在開發結合運動和微生物代謝產物的治療策略的研究奠定了合理的機制基礎，以評估微生物來源的 Nrf2 激動劑（例如甲酸鹽）在免疫檢查點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、匹茲堡大學醫學院助理教授MarliesMeisel表示，鑒定出一種能夠模擬運動的抗腫瘤效果的特定細菌代謝產物真的非常令人興奮。未來，甲酸鹽或許可以作為一種輔助療法，用來提高免疫檢查點抑制劑對于免疫檢查點抑制劑無響應患者的療效。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00684-1