導語

免疫系統依托持續(xù)的物質能量代謝交換維持穩(wěn)態(tài)，免疫細胞靜息活化、功能分化、免疫記憶形成等核心免疫行為，是代謝網絡重構驅動系統穩(wěn)態(tài)相變的涌現性表現。靶向代謝網絡和代謝表觀遺傳修飾，重塑腫瘤微環(huán)境，可實現機體抗腫瘤免疫的穩(wěn)定。本期讀書會為免疫復雜性讀書會第5期，吉林大學崔久嵬教授將在本期介紹免疫現象的代謝基礎，試圖以復雜科學框架解讀作為免疫現象物質基礎的免疫代謝調節(jié)機制。

集智俱樂部聯合廣州市荔灣中心醫(yī)院秦健勇醫(yī)生、四川大學生物醫(yī)學工程學院敖平教授、天津工業(yè)大學數學科學學院雷錦志教授、中山大學附屬腫瘤醫(yī)院張曉實教授以及中國科技大學生命科學院博士生秦曉玉共同發(fā)起，以免疫學為具體場景，以復雜科學為方法論，試圖整合范式轉型與理論構建、機制研究與數理建模、藥物研發(fā)和臨床實踐以腫瘤免疫治療為核心問題探討21世紀生命科學認知范式轉型的關鍵細節(jié)。

自2026年4月13日啟動，每周一晚19：30-21：30進行，持續(xù)時間預計26周。歡迎對腫瘤免疫學、系統生物學、復雜網絡與數學生物學交叉領域感興趣的朋友加入！

報告簡介

免疫系統依托持續(xù)的物質能量代謝交換維持遠離熱力學平衡的耗散結構穩(wěn)態(tài)，可以看作是是代謝網絡重構驅動系統穩(wěn)態(tài)相變的涌現性表現。細胞代謝網絡是免疫細胞靜息活化、功能分化、免疫記憶形成等免疫行為的核心物質與能量底層基礎，決定了免疫系統各類正常生理及病理異常行為的演化走向。正常生理狀態(tài)下，免疫細胞依托糖代謝、脂代謝、氨基酸代謝及線粒體呼吸代謝的協同調控，依托正負反饋動態(tài)維持免疫臨界穩(wěn)態(tài)，兼顧免疫防御應答效率與免疫耐受穩(wěn)定，保障機體免疫自組織有序運行。從復雜科學核心理論來看，免疫調控網絡與代謝調控網絡形成雙向聯動、深度嵌套的無標度耦合復雜系統，mTOR、AMPK、HIF-1α等核心樞紐分子貫穿兩大網絡體系，單一節(jié)點的微小代謝擾動可通過非線性級聯放大效應引發(fā)全局免疫系統穩(wěn)態(tài)漂移。

免疫細胞不同功能表型的定向分化，本質是代謝穩(wěn)態(tài)的多穩(wěn)態(tài)相變過程：靜息態(tài)免疫細胞以氧化磷酸化與脂肪酸氧化為核心代謝模式，維持免疫系統基礎穩(wěn)定臨界態(tài)；促炎效應免疫細胞受外界抗原刺激后快速啟動有氧糖酵解重編程，通過代謝正反饋環(huán)路驅動免疫系統激活相變，快速放大炎癥防御應答；調節(jié)性抑制免疫細胞則依托脂代謝強化與線粒體功能穩(wěn)定，通過負反饋調控制衡過度免疫激活，避免系統紊亂失控；而免疫記憶的形成并非簡單信號留存，而是代謝網絡拓撲結構永久性重塑與代謝表觀遺傳修飾固化的長期系統演化結果。同時，免疫微環(huán)境代謝資源競爭、代謝廢物累積形成局部自組織博弈格局，進一步介導免疫細胞適應性重塑，決定局部免疫抑制或激活的差異化涌現狀態(tài)。通過代謝重塑調控腫瘤細胞和免疫細胞的代謝特點，構建適合腫瘤細胞生長和生存的腫瘤微環(huán)境。并且通過代謝中間產物的異常變化調控表觀遺傳修飾進一步影響免疫細胞的基因表達程序，促進腫瘤逃避免疫監(jiān)視。核心誘因為免疫-代謝耦合復雜系統臨界穩(wěn)態(tài)失衡與有序結構破缺。綜上，從復雜科學視角厘清免疫現象的代謝底層基礎，打破了單一靶點研究的局限，轉向系統代謝穩(wěn)態(tài)重塑干預腫瘤提供全新理論支撐。

復雜科學視角下，免疫現象的代謝基礎研究實現了從 “線性還原” 到 “系統網絡” 的認知躍遷，為腫瘤等疾病提供了新的治療思路。在復雜科學視角下，提升腫瘤免疫代謝網絡魯棒性，并非單純殺傷腫瘤，而是以系統穩(wěn)態(tài)為核心，增強正常免疫代謝網絡的抗干擾、代償、自我修復能力，同時削弱腫瘤惡性網絡的魯棒優(yōu)勢，最終實現機體抗腫瘤免疫系統的穩(wěn)定可持續(xù)運行。當前，臨床腫瘤治療已在代謝聯合免疫治療、CAR-T 代謝優(yōu)化、個體化代謝分型等方面取得突破性進展，但仍面臨網絡復雜性、技術瓶頸、轉化障礙等挑戰(zhàn)。未來，依托AI與多組學技術構建全局免疫代謝網絡模型，研發(fā)精準代謝檢測技術和分型診療，推行多靶點聯合干預模式，邁向精準化、系統化、個體化的全新階段，為改善腫瘤等復雜疾病臨床預后開辟新途徑。

分享大綱

核心概念

代謝是一切生命現象的物質基礎，代謝活動不僅是免疫細胞能量供應的基礎，更是其功能調控的關鍵因素。理解腫瘤免疫代謝調節(jié)的底層機制，有助于更好地解釋臨床現象、設計更好的免疫調節(jié)治療策略，以期操控免疫治療反應的演變方向實現控瘤技術水準的提升。

免疫-代謝耦合復雜系統

免疫系統并非由線性信號通路簡單控制，其本質是一個基于持續(xù)物質能量交換維持的“耗散結構”。它的穩(wěn)態(tài)是代謝網絡動態(tài)重構所驅動的“涌現性”表現。免疫調控網絡與代謝調控網絡深度嵌套，形成了雙向聯動、具有“無標度”特性的復雜耦合系統。mTOR、AMPK等分子是貫穿兩大網絡的樞紐，這意味著對單一代謝節(jié)點的微小擾動，可能通過非線性級聯放大效應，引發(fā)整個免疫系統穩(wěn)態(tài)的全局性“漂移”。這一視角打破了傳統單一靶點研究的局限，將免疫現象理解為復雜系統的整體行為。

代謝穩(wěn)態(tài)與免疫相變

免疫細胞的功能表型定向分化，實質上是其內部代謝穩(wěn)態(tài)發(fā)生“多穩(wěn)態(tài)相變”的過程。靜息態(tài)細胞依賴氧化磷酸化維持基礎穩(wěn)定；促炎效應細胞在激活后迅速重編程為有氧糖酵解，通過代謝正反饋環(huán)路驅動系統向“激活相”轉變；調節(jié)性細胞則強化脂代謝以施加負反饋，防止過度激活。免疫記憶的形成更是代謝網絡拓撲結構永久性重塑和表觀遺傳修飾固化的結果。同時，微環(huán)境中代謝資源的競爭與廢物累積，構成局部“自組織博弈”，最終介導免疫抑制或激活等差異化狀態(tài)的“涌現”。

腫瘤免疫代謝干預的新范式

從復雜科學視角看，腫瘤生物學行為演變與“免疫-代謝耦合系統”的臨界穩(wěn)態(tài)失衡密切相關。因此，治療思路應從傳統顧此失彼的“線性還原”式殺傷，轉向以“系統穩(wěn)態(tài)”為核心的新范式。以免疫重建為中心的控瘤治療策略目標表現為一體兩面：一是提升機體正常免疫代謝網絡的“魯棒性”，即增強其抗干擾、代償與自我修復能力；二是削弱腫瘤惡性網絡的魯棒優(yōu)勢。實現這一目標的理想途徑是基于第一性原理對腫瘤生態(tài)學，尤其是系統免疫學的深刻洞察，這需要多靶點聯合干預（如代謝聯合免疫治療、CAR-T代謝優(yōu)化），并依托AI與多組學技術構建全局網絡模型，以期精準的代謝分型與個體化診療，最終引導機體抗腫瘤免疫系統回歸穩(wěn)定、可持續(xù)的運行狀態(tài)。

然而就現實而言，有兩大臨床標準可作為實現這一理想的現實抓手：一個是TMB/MDT，盡可能集思廣益優(yōu)化方案并徹底貫徹實施。另一個是全程管理，將簡約的切片式管理轉化為與宿主整體狀態(tài)時空演變相呼應的系統管理。當然這種范式的管理，顯然極其消耗資源的。未來，以AI和第一性原理結合的數字孿生技術，必可革命性改善這一局面。

主講人介紹

主講人：崔久嵬，教授，博士生導師，吉林大學腫瘤研究所所長，吉林大學第一醫(yī)院腫瘤科主任。主要研究方向為腫瘤免疫治療。主持教育部重大科技創(chuàng)新項目、國家自然科學基金重點專項項目等，以通訊作者在JAMA Oncol、Mol Cancer、Genome Biol等期刊發(fā)表相關研究成果。兼任中國抗癌協會第九屆理事會常務理事、中國臨床腫瘤學會（CSCO）常務理事、中國醫(yī)師協會腫瘤醫(yī)師分會常務委員、CSCO免疫治療專委會副主任委員、中國抗癌協會腫瘤營養(yǎng)專業(yè)委員會副主任委員等學術任職。榮獲中國腫瘤青年科學家獎、吉林省科學技術獎一等獎、吉林省青年科技獎特別獎、中國腫瘤營養(yǎng)杰出貢獻獎、“人民好醫(yī)生”優(yōu)秀風范獎等獎勵。

參考文獻

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2. Mogilenko DA, Sergushichev A, Artyomov MN. Systems Immunology Approaches to Metabolism. Annu Rev Immunol. 2023 Apr 26;41:317-342.

3. Wu G, Fan X, Cheng L, Chen Z, Yi Y, Liang J, Huang X, Yang N, Yin J, Guo W, Huang Y, Yin S. Metabolism-driven posttranslational modifications and immune regulation: Emerging targets for immunotherapy. Sci Adv. 2025 Sep 12;11(37):eadx6489.

4. Trefny MP, Kroemer G, Zitvogel L, Kobold S. Metabolites as agents and targets for cancer immunotherapy. Nat Rev Drug Discov. 2025 Oct;24(10):764-784.

5. Lv Y, Li Z, Liu S, Zhou Z, Song J, Ba Y, Weng S, Zuo A, Xu H, Luo P, Cheng Q, Zhang C, Ning J, Chen Y, Zhang Y, Liu Z, Han X. Metabolic checkpoints in immune cell reprogramming: rewiring immunometabolism for cancer therapy. Mol Cancer. 2025 Aug 2;24(1):210.

6. Zhang Y, Zhuang W, Zhu H, Meng F, Chen M, Guo Y, Fan J, Sun Y, Ji T. Neuroimmunometabolic co-evolution in the tumor micro- and macroenvironment. Cell Metab. 2026 Apr 7;38(4):655-672.

讀書會在做什么

免疫復雜性讀書會，從2026年4月13日開始，每周一晚19：30，連續(xù)半年，聚焦免疫復雜性主題。

讀書會主題劃分為三個模塊：

【導言】生命科學范式漫談

由資深生命科學研究者朱景德教授激情暢談復雜系統范式對于生命科學研究的意義。

【機制解讀篇】

由中國學者敖平教授介紹基于普適的達爾文演化力學這個第一性原理發(fā)展起來內源性網絡理論在理解復雜生命現象中的應用；這部分的整體架構是以EVO-DEV-ECO框架展開的，邀請國內研究免疫機制演化和發(fā)育的頂尖團隊，分享他們的研究成果。同時對免疫機制的核心問題如免疫代謝、T細胞功能調控網絡、神經-免疫的對話由長期關注此問題的資深學者展開探討。

范式轉換需以方法論為基礎，由在此領域深耕的青年才俊介紹干濕結合的生物學機制研究方法，免疫穩(wěn)態(tài)與免疫韌性是免疫健康的主旋律，我們也嘗試基于復雜科學視角嘗試對其進行解讀……

【數理建模篇】

數學本質上是一種對認知進行準確描述和具有很強邏輯性的語言，由通用的數學符號體系建立起來的數學語言作為科學基礎的工具為人類深化對自然界的認知起了不可或缺的作用，數學在不斷演化中發(fā)展，同時不斷拓展著人類的認知邊疆。

不少物理學家都曾感嘆數學不可思議的有效性，數學，尤其是對稱性思想在構建物理學宏偉大廈的過程中是不可缺少的工具。數學在科學發(fā)展史上的巨大作用，使得科學家們又嘗試以數學工具介入對生命現象的探索，但又難免惆悵：喟嘆其不可思議的無效性。

癌生物學家 Robert Weinberg 提出“數學能否幫助人們理解生物系統復雜行為的合理性”這樣一個極具挑戰(zhàn)的問題。應用數學家林家翹先生提出“20世紀的應用數學聚焦于物理學問題，21世紀的應用數學數學應致力解決生物學問題”，預示了數學與生命科學交叉融合的重要性。在數理建模篇，將由國內一流的數學生物學團隊介紹他們在這一領域的探索，側重于腫瘤免疫相互作用的數學建模，嘗試通過機理與數據驅動相結合的研究手段，采用微分方程組(隨機或確定性)并結合隨機模擬來描述腫瘤免疫響應的動力學演變過程。

虛擬細胞在當前AI高歌猛進的時代背景下似乎成了時代的寵兒——2026年伊始，最小人造細胞JCVI-syn3A的數字克隆取得新的進展——虛擬細胞精確復現了細胞分裂動力學周期和關鍵事件。虛擬細胞是理解生命現象的前沿領域，被寄希望應用于藥物研發(fā)和臨床藥理學領域。本次讀書會邀請到了首屆全球虛擬細胞大賽冠軍團隊百圖生科技術副總監(jiān)郭玉成博士，他將對該次突破性虛擬細胞建模的技術路線進行解讀，郭玉成博士目前已經著手在實驗室復現此次虛擬細胞的動力學過程。

【工程技術篇】

這一模塊將從國藥之光康方生物雙抗類藥物的研發(fā)實踐開始，討論免疫調節(jié)工具研發(fā)的工程實踐，藥物的臨床驗證和優(yōu)化使用情況。最后聚焦到臨床痛點，宿主治療響應的評估與監(jiān)測，提高藥物有效率的聯合治療和系統管理策略。

模塊的設計初衷是希望通過系統回顧雙特異性抗體的研發(fā)邏輯、PD-1抑制劑的臨床藥理、免疫紊亂的抗炎治療、情緒應激與免疫應答之間的機制，結合幾個具體的典型案例，來討論：

宿主免疫對治療響應的監(jiān)控與控制，

如何優(yōu)化腫瘤免疫聯合治療方案？

進而在本模塊跨學科討論的基礎上回歸到第一性原理，探討新生物視角下臨床困境的出路和科學探索方向。

【總結】

由在腫瘤免疫學領域深耕20余年的張曉實教授主持討論，主題是“提高腫瘤免疫治療應答率的聯合用藥策略和系統管理框架”。

時間信息

2026年4月27日（周一）晚19:30-21:30，騰訊會議線上進行，感興趣的朋友掃碼報名加入免疫復雜性讀書會后，可進入學員群進行交流。

報名讀書會：

「免疫復雜性讀書會：范式、理論與工具」

，是一個以免疫現象為核心場景，以復雜科學為方法論，試圖整合機制研究、數理建模、研發(fā)和臨床實踐問題來思考21世紀生命科學認知范式轉型的跨學科研討社群。

講者們來自各自領域的一線前沿，將基于自己長期的工作積淀與思考展開演講，同時提供精要的參考文獻。

本讀書會將圍繞一個臨床問題——如何優(yōu)化以免疫治療為中心的控瘤策略？——來展開討論。

試圖以范式思考與理論建模視角，回歸到第一性原理的起點，去重構認知框架，激發(fā)對話與洞見。

發(fā)起人團隊認為，將免疫系統視為動態(tài)復雜適應性網絡，基于認知范式思考腫瘤免疫治療的瓶頸——或能對當前免疫治療的困境有所突破，構建出一套有效的聯合治療原則性框架，為臨床實踐提供指引。

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