细胞“废物”使抗癌的免疫细胞恢复活力！

来源：生物通作者：人气：-发表时间：2022-09-08 09:36:00【大中小】

摘要：德克萨斯大学西南分校西蒙斯癌症中心(Simmons Cancer Center)的科学家们进行的一项新研究表明，乳酸是细胞在剧烈运动中产生的一种代谢副产品，可以使对抗癌症的免疫细胞恢复活力。该研究发表在《自然通讯》杂志上，作者说，这一发现最终可能被用于开发新的策略，以增强癌症免疫疗法的抗肿瘤效果。

德克萨斯大学西南分校西蒙斯癌症中心(Simmons Cancer Center)的科学家们进行的一项新研究表明，乳酸是细胞在剧烈运动中产生的一种代谢副产品，可以使对抗癌症的免疫细胞恢复活力。该研究的作者说，这种药物最终可能被用于开发新的策略，以增强癌症免疫疗法的抗肿瘤效果。

“我们通常认为是废物的乳酸似乎在对抗癌症方面有一个以前没有被认识到的作用，”Harold C. Simmons综合癌症中心Jinming Gao博士说，他与西蒙斯癌症中心成员Baran Sumer博士、Bo Li博士共同领导了这项研究。

图1 研究表明乳酸可以使对抗癌症的免疫细胞恢复活力（图源：[1]）

乳酸常用于林格溶液中，在因创伤、手术或严重烧伤失血后静脉注射以补充液体，或治疗一种称为代谢性酸中毒的疾病。虽然乳酸 (lactate with an additional proton) 与癌症生长和免疫抑制有关，但乳酸对癌症和免疫的影响尚不清楚。

为了研究这个问题，Gao博士和他的同事们给患有结肠癌或黑色素瘤的小鼠注射了乳酸盐;其他携带肿瘤的小鼠接受葡萄糖注射。虽然葡萄糖的作用不大，但在乳酸治疗的小鼠中，肿瘤生长明显减少。当研究人员在基因改造的缺乏T细胞的小鼠身上进行同样的实验时，这种抗肿瘤的好处被阻断了，这表明乳酸似乎是通过这种免疫细胞群发挥作用的。

图2 乳酸通过CD8+T细胞增强抗肿瘤免疫（图源：[1]）

单独使用乳酸不能完全消除肿瘤。但是当研究人员添加了一种常用的免疫检查点抑制剂——一种可以释放阻止T细胞对抗恶性肿瘤的刹车的癌症免疫疗法后，大约一半的小鼠完全没有肿瘤。乳酸还能显著改善抗癌疫苗的效果，并改善向携带肿瘤的小鼠体内注射培养的T细胞的抗癌反应。

进一步的单细胞RNA测序分析表明，更多的T细胞浸润了乳酸处理小鼠的肿瘤。与未接受这种治疗的动物相比，接受乳酸盐治疗的小鼠的T细胞表达了更多与干细胞样T细胞相关的基因，而与衰竭标志物相关的基因数量较少，使它们更适合有效地对抗癌症。

图3 图像显示单细胞转录组分析富集的肿瘤浸润T细胞，红点，经乳酸治疗（图源：[1]）

Gao博士说，数据表明乳酸盐可以用来补充现有的免疫疗法，如免疫检查点抑制剂，癌症疫苗和CAR-T细胞疗法——一种癌症治疗方法，设计T细胞来对抗特定类型的肿瘤，在实验室中扩大，然后注射到患者体内。它还表明，运动可以自然地提高乳酸水平，可能有助于预防癌症，或者可能增强免疫系统来对抗癌症。Gao博士和他的同事们计划在未来的研究中研究这些问题。

这项研究由美国国立卫生研究院(R01CA216839和U01CA218422)和Mendelson-Young癌症治疗基金会资助。

参考资料：

[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.