細胞“廢物”使抗癌的免疫細胞恢復活力！

來源：生物通作者：人氣：-發表時間：2022-09-08 09:36:00【大中小】

摘要：德克薩斯大學西南分校西蒙斯癌癥中心(Simmons Cancer Center)的科學家們進行的一項新研究表明，乳酸是細胞在劇烈運動中產生的一種代謝副產品，可以使對抗癌癥的免疫細胞恢復活力。該研究發表在《自然通訊》雜志上，作者說，這一發現最終可能被用于開發新的策略，以增強癌癥免疫療法的抗腫瘤效果。

德克薩斯大學西南分校西蒙斯癌癥中心(Simmons Cancer Center)的科學家們進行的一項新研究表明，乳酸是細胞在劇烈運動中產生的一種代謝副產品，可以使對抗癌癥的免疫細胞恢復活力。該研究的作者說，這種藥物最終可能被用于開發新的策略，以增強癌癥免疫療法的抗腫瘤效果。

“我們通常認為是廢物的乳酸似乎在對抗癌癥方面有一個以前沒有被認識到的作用，”Harold C. Simmons綜合癌癥中心Jinming Gao博士說，他與西蒙斯癌癥中心成員Baran Sumer博士、Bo Li博士共同領導了這項研究。

圖1 研究表明乳酸可以使對抗癌癥的免疫細胞恢復活力（圖源：[1]）

乳酸常用于林格溶液中，在因創傷、手術或嚴重燒傷失血后靜脈注射以補充液體，或治療一種稱為代謝性酸中毒的疾病。雖然乳酸 (lactate with an additional proton) 與癌癥生長和免疫抑制有關，但乳酸對癌癥和免疫的影響尚不清楚。

為了研究這個問題，Gao博士和他的同事們給患有結腸癌或黑色素瘤的小鼠注射了乳酸鹽;其他攜帶腫瘤的小鼠接受葡萄糖注射。雖然葡萄糖的作用不大，但在乳酸治療的小鼠中，腫瘤生長明顯減少。當研究人員在基因改造的缺乏T細胞的小鼠身上進行同樣的實驗時，這種抗腫瘤的好處被阻斷了，這表明乳酸似乎是通過這種免疫細胞群發揮作用的。

圖2 乳酸通過CD8+T細胞增強抗腫瘤免疫（圖源：[1]）

單獨使用乳酸不能完全消除腫瘤。但是當研究人員添加了一種常用的免疫檢查點抑制劑——一種可以釋放阻止T細胞對抗惡性腫瘤的剎車的癌癥免疫療法后，大約一半的小鼠完全沒有腫瘤。乳酸還能顯著改善抗癌疫苗的效果，并改善向攜帶腫瘤的小鼠體內注射培養的T細胞的抗癌反應。

進一步的單細胞RNA測序分析表明，更多的T細胞浸潤了乳酸處理小鼠的腫瘤。與未接受這種治療的動物相比，接受乳酸鹽治療的小鼠的T細胞表達了更多與干細胞樣T細胞相關的基因，而與衰竭標志物相關的基因數量較少，使它們更適合有效地對抗癌癥。

圖3 圖像顯示單細胞轉錄組分析富集的腫瘤浸潤T細胞，紅點，經乳酸治療（圖源：[1]）

Gao博士說，數據表明乳酸鹽可以用來補充現有的免疫療法，如免疫檢查點抑制劑，癌癥疫苗和CAR-T細胞療法——一種癌癥治療方法，設計T細胞來對抗特定類型的腫瘤，在實驗室中擴大，然后注射到患者體內。它還表明，運動可以自然地提高乳酸水平，可能有助于預防癌癥，或者可能增強免疫系統來對抗癌癥。Gao博士和他的同事們計劃在未來的研究中研究這些問題。

這項研究由美國國立衛生研究院(R01CA216839和U01CA218422)和Mendelson-Young癌癥治療基金會資助。

參考資料：

[1] Feng, Q., et al. (2022) Lactate increases stemness of CD8 + T cells to augment anti-tumor immunity. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-022-32521-8.