癌细胞有时可以通过在自身周围形成浓密的糖源分子层来躲避免疫系统。这种保护层可以作为一种伪装，使免疫细胞更难以识别和摧毁它们。来自桑福德·伯纳姆·普雷比斯医学发现研究所及北美其他合作机构的研究人员现在确定了有助于癌细胞构建这种保护层的环境条件。他们的研究结果于2026年8月7日发表在《科学进展》上，表明肿瘤微环境内的变化，即周围的免疫细胞、结缔组织、血管、蛋白质和碳水化合物的混合物，可以影响癌细胞掩蔽自身的有效性。研究人员还确定了减少这种富含糖分的保护层的潜在方法，从而可能使癌细胞更容易被免疫系统检测和消灭。肿瘤环境如何改变癌细胞的特征，以及相应的作者凯文·萨普博士此前研究了细胞承受物理压力如何导致线粒体功能的意外变化。他认识到肿瘤为研究这些影响提供了理想的环境，因为癌细胞通常会受到显著的机械力量。“原发性肿瘤通常比其周围组织更坚硬，”萨普说，他是桑福德·伯纳姆·普雷比斯国家癌症研究所指定癌症中心癌症代谢与微环境项目的助理教授。“这让我假设细胞的生物物理特性会影响每个人在肿瘤中观察到的代谢程序的变化。”与肿瘤相关的常见代谢变化之一是葡萄糖的氧化代谢减少。先前的研究表明，这一变化可能取决于细胞周围可用的营养物质，这意味着它并不一定是肿瘤细胞本身的固有特征。为了进一步探究，萨普和他的同事们在多种不同条件下培养细胞，并使其暴露于丰富的葡萄糖中。一些细胞被置于设计成类似原发性肿瘤周围物理条件的坚硬环境中，另一些细胞则在更接近正常组织的柔软环境中生长。研究人员还根据细胞生长的培养基类型对其进行了分组。一种是标准实验室培养基，另一种则是更接近人体内营养成分配方的培养基。这两种类型的细胞在正常和高葡萄糖条件下进行测试，使研究人员能够模拟高血糖。高葡萄糖如何加厚癌细胞的糖层这些环境差异导致细胞所产生的蛋白质、内部代谢物浓度以及覆盖其表面的糖源层的厚度发生显著变化。这种保护涂层称为糖萼（glycocalyx）。重要的是，只有在细胞生长于更接近人体内部条件的生理培养基中时，过量的葡萄糖才会增加糖萼的厚度。“我们观察到改变生理培养基的成分和改变那些肿瘤细胞可用的代谢物会揭示正常和肿瘤细胞代谢的不同生物学特征，”萨普说。接下来，研究人员调查这些代谢变化具体如何影响糖萼。糖萼主要由附着于蛋白质或脂质的碳水化合物构成。这些结构被称为糖结合物（glycoconjugates）。由于葡萄糖提供了一些生产糖结合物所需的原料，研究团队猜测葡萄糖代谢或高血糖的变化可能会影响这种保护层的组装方式。“我们发现常规培养基中培养的细胞与在更好地反映人体营养成分的培养基中培养的细胞的糖结合物间存在明显差异，”萨普说。研究人员还发现高血糖改变了细胞产生的糖结合物的组成。HSF1作为关键因子为了解为什么过量葡萄糖与更厚的糖萼相关，研究人员检查了在细胞暴露于高血糖时哪些蛋白质变得更加丰盛。他们的实验突出了热休克因子1（HSF1），这种蛋白质最为人知的是帮助细胞抵御高温和其他压力形式。先前的研究也将HSF1与乳腺癌的进展和转移联系在一起。研究团队表明，HSF1的存在与否改变了细胞产生的糖结合物的组成。研究人员随后考察了高血糖、HSF1、肿瘤微环境以及免疫系统攻击癌细胞能力之间的关系。他们发现，只有在HSF1存在且细胞在类似肿瘤微环境的条件下生长时，高血糖才会增强癌细胞逃避免疫检测的能力。研究结果表明