Ketogenic Fasting Suppresses Tumor Growth and Enhances PD-1 Blockade Efficacy Through Glutamine Partitioning and Microbial Metabolite Remodeling

谷氨酰胺 细胞毒性T细胞 肿瘤微环境 效应器 癌症研究 免疫疗法 免疫系统 生物 代谢物 封锁 药理学 癌症免疫疗法 淋巴细胞 免疫学 转录组 化学 免疫抑制 免疫检查点 肠道菌群 癌症 免疫耐受 免疫 癌细胞 新陈代谢 炎症 内科学 谷氨酰胺分解
作者
Min Xiao,Arabella H. Wan,Run Lin,Heteng Zhang,Nan You,Heng Liang,Chuwei Liu,Yuyan Zheng,Shijia Yan,Zitong Zhang,David G. Jiang,Meilun Chen,Huiya Cheng,Zhaolei Zou,Juan Fang,Silke Neumann,Ning Wang,Qiao‐Ping Wang,Zhi Wang,Xinna Zhang
出处
期刊:Cancer Research [American Association for Cancer Research]
标识
DOI:10.1158/0008-5472.can-26-1941
摘要

Many tumors remain poorly responsive to immune checkpoint blockade. The metabolic microenvironment in tumors can mediate immunosuppression by failing to sustain productive cytotoxic lymphocyte function. Here, we showed that a coordinated ketogenic-fasting (KF) regimen sensitized immune-refractory tumors to PD-1 blockade by integrating distinct metabolic and microbial effects of ketogenic diet (KD) and intermittent fasting (IF). The KF combination established a distinct immunometabolic state that could not be fully recapitulated by either KD or IF intervention alone. KF induced systemic glucose restriction while preserving intratumoral glutamine availability and selectively upregulating the glutamine transporters SLC38A1 and SLC38A2 in tumor-infiltrating CD8+ T cells and NK cells, fueling interferon-STAT1 signaling and effector activity. Single-cell transcriptomic analysis identified KF-associated cytotoxic lymphocyte states characterized by enhanced nutrient access signatures, increased effector function, and reduced terminal dysfunction. Microbiota depletion attenuated KF-mediated tumor control without abolishing intratumoral glutamine enrichment. Fecal microbiota transfer and monocolonization identified Odoribacter splanchnicus as sufficient to restore tumor control and cytotoxic T-cell activity in microbiota-depleted hosts. Mechanistically, O. splanchnicus was linked to host polyamine remodeling and indole-3-lactic acid, which supported durable CD8+ T-cell functions distinct from the glutamine-driven effector arm. KF enhanced anti-PD-1 efficacy in immune-cold tumor models, and public human datasets showed concordant associations between glutamine context, Odoribacter abundance, and immunotherapy response. Together, these findings identify a diet-responsive host-microbiota metabolic mechanism that stimulates antitumor immunity and sensitizes immune-cold tumors to immunotherapy.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
djj完成签到,获得积分10
1秒前
酋长完成签到,获得积分20
1秒前
rita发布了新的文献求助10
2秒前
ding的应助被深情的羞花采纳,获得10
2秒前
tt宝宝发布了新的文献求助10
2秒前
大模型的应助被Q一样采纳,获得10
3秒前
3秒前
薄暮知秋完成签到 ,获得积分10
3秒前
HuuB发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI6.4的应助被L1采纳,获得10
6秒前
领导范儿的应助被星愿采纳,获得10
7秒前
栗子完成签到,获得积分10
7秒前
乐观幻珊完成签到 ,获得积分10
7秒前
华仔的应助被lll采纳,获得10
9秒前
热情礼貌一问三不知完成签到 ,获得积分10
10秒前
潺潺流水完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
hxmmm完成签到,获得积分20
11秒前
rita完成签到,获得积分10
12秒前
斯文的酒窝完成签到,获得积分10
12秒前
6666的应助被xzw采纳,获得30
12秒前
oooooo发布了新的文献求助20
14秒前
14秒前
999完成签到,获得积分10
16秒前
PAJK发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
Maestro_S的应助被刘敏博士采纳,获得10
17秒前
852的应助被科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
思源的应助被科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
极限001的应助被科研通管家采纳,获得30
17秒前
Akim的应助被科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
赘婿的应助被科研通管家采纳,获得10
17秒前
所所的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
Owen的应助被大力安柏采纳,获得10
18秒前
上官若男的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
Lny的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8143550
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9542960
关于积分的说明 21654992
捐赠科研通 7728950
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422072
关于科研通互助平台的介绍 2547404
邀请新用户注册赠送积分活动 2464908