癌症是一组以侵袭性和转移性为特征的恶性肿瘤,能够从原发病变扩散到身体的其他器官,从而对人类生命和健康构成严重威胁(Schwartz, 2024)。根据国际癌症研究机构(IARC)发布的全球癌症统计数据,2022年全球约有2000万新发癌症病例和970万癌症相关死亡病例,这凸显了癌症预防和治疗的紧迫性(Bray et al., 2024)。肿瘤的发生和进展与免疫逃逸机制密切相关。肿瘤细胞可以分泌趋化因子(如CCL2和CXCL12)和免疫抑制性细胞因子(如TGF-β和IL-10),这些因子不仅直接抑制免疫细胞(包括T细胞和NK细胞)的细胞毒性功能,还主动招募免疫抑制细胞(如髓源性抑制细胞(MDSCs)和肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)。此外,这些细胞因子和趋化因子还可以招募基质细胞,逐渐形成肿瘤微环境(TME)(Gajewski et al., 2013; Hinshaw and Shevde, 2019)。TME具有高度异质性,由肿瘤细胞、免疫细胞、基质细胞(如成纤维细胞和内皮细胞)以及细胞外基质组成(Kim et al., 2023)。TME的特性——如缺氧、酸性和高血管通透性——为肿瘤生长和侵袭创造了有利条件(Wang et al., 2024)。持续的血管生成为肿瘤增殖提供营养(Yang and Lin, 2017),并通过上皮-间质转化(EMT)等机制增强肿瘤的侵袭性(Huang et al., 2022),最终形成一个促进肿瘤进展的恶性循环。
在肿瘤发展过程中,代谢重编程是一个关键的适应过程。肿瘤细胞通常存在于缺氧和营养不足的环境中。为了满足快速增殖和生存的需求,它们会在特定的代谢途径中发生改变,这种现象称为代谢重编程(Wang et al., 2023)。这一过程涉及多个主要的代谢途径,包括葡萄糖、脂质、氨基酸和核苷酸代谢(Andryszkiewicz et al., 2025)。值得注意的是,代谢重编程不仅限于肿瘤细胞,TME中的基质细胞和免疫细胞也会发生代谢改变(Xia et al., 2021)。TME中的这种代谢重编程会损害免疫细胞的活性并促进肿瘤的免疫逃逸(Peng et al., 2021)。因此,针对代谢重编程以调节TME和抑制肿瘤进展已成为当前癌症研究的主要焦点。
人参皂苷是从人参(Araliaceae科植物)的根茎中提取的主要活性成分。它们是由疏水性三萜皂苷元通过糖苷键与亲水性糖部分连接而成的三萜皂苷。根据皂苷元的类型,人参皂苷被分为dammarane型和oleanane型皂苷(Zhu et al., 2021b; Zhu et al., 2021c)。其中,dammarane型人参皂苷占90%以上,可进一步分为protopanaxadiol型(PPD)人参皂苷(如Rb1、Rb2、Rc、Rd、Rg3、Rh2、Compound K)和protopanaxatriol型(PPT)人参皂苷(如Re、Rf、Rg1、Rg2、Rh1),而oleanane型人参皂苷的代表包括Ro、Rh3和Ri(Liu et al., 2024b; Shen et al., 2020; Sun et al., 2016)。迄今为止,许多研究表明人参皂苷具有显著的抗肿瘤活性。它们的抗癌机制主要涉及抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡和抑制异常血管生成(Yang et al., 2024; Yao and Zhu, 2025; Zhu et al., 2021a)。最新证据进一步表明,人参皂苷可以调节肿瘤的代谢重编程,从而重塑肿瘤微环境并增强抗肿瘤免疫,最终抑制肿瘤进展(Kim et al., 2009; Liu et al., 2024c; Xie et al., 2025)。本研究系统地总结了人参皂苷通过调节葡萄糖、脂质、氨基酸和核苷酸代谢来重塑TME的分子机制,为开发基于代谢的肿瘤免疫疗法策略提供了理论基础和新见解。