近日，国家转化医学科学中心（上海）合肥分中心研究团队在国际生物材料领域顶级期刊《Cell Biomaterials》发表题为“An artificial glucose metabzyme for adaptive tumor metabolic immunotherapy”的研究论文。

肿瘤糖酵解增强导致乳酸大量堆积，进而形成免疫抑制微环境。天然葡萄糖氧化酶（GOx）虽可通过消耗葡萄糖降低乳酸水平，但在酸性环境中催化活性受限、稳定性不足；而纳米酶普遍存在对底物分子选择性不足的挑战，难以实现对肿瘤异常糖代谢的精准、高效调控。为解决上述挑战，该研究提出计算引导的仿生进化化学设计（BioEvoCD）策略，指导设计并成功构建了一种模拟GOx中FAD中心锥形催化构象的人工代谢酶。该人工代谢酶不仅能够实现对葡萄糖底物分子的选择性识别，还利用酸性微环境中的协同质子—电子转移效应增强催化活性。在多种荷瘤小鼠模型中，该人工代谢酶显著降低肿瘤局部葡萄糖和乳酸水平，解除乳酸介导的cGAS乳酰化抑制并激活cGAS–STING信号通路，同时缓解乳酸对树突状细胞活化的抑制，增强抗肿瘤免疫应答，从而有效抑制肿瘤生长与转移。该研究建立了“自适应肿瘤代谢免疫治疗”新策略，为构象可编程人工代谢酶的设计及肿瘤代谢免疫微环境重塑提供了新的研究思路和技术工具。（胡希/文图 尹登科/审核）