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        Nat Commun:機體中所產生的乳酸或能讓抗癌免疫細胞恢復活力

          乳酸是一種由葡萄糖分子的糖酵解代謝所產生的一種關鍵的代謝產物,同時其也是很多類型的細胞所需要的主要碳燃料來源。在腫瘤-免疫微環境中,乳酸對癌細胞和免疫細胞的效應是非常復雜且難以被破譯的,而作為糖酵解的副產物,酸性質子進一步混淆了這一點。近日,一篇發表在國際雜志Nature Communications上題為“Lactate increases stemness of CD8 + T cells to augment anti-tumor immunity”的研究報告中,來自西南醫學中心Simmons癌癥研究所等機構的科學家們通過研究表明,作為在劇烈運動期間細胞所產生的一種代謝副產物,乳酸或許能恢復免疫細胞抵御癌癥的能力,這一研究發現或有望幫助開發新型策略來增強癌癥免疫療法的抗腫瘤效應。

          研究者Jinming Gao說道,我們通常認為乳酸是一種廢棄物,但其在抵御癌癥方面似乎發揮著此前未被識別的一種作用。乳酸通常用于林格氏溶液中,當因創傷、手術或嚴重燒傷而失血后,其常常能通過靜脈注射來幫助機體補充液體,或治療一種稱之為代謝性酸中毒的疾??;盡管乳酸(帶有額外質子的乳酸鹽)已知與癌癥生長和機體的免疫抑制直接相關,但其對癌癥和免疫力的影響效應卻并不清楚。

          為了研究這一問題,研究者Gao等人給患有結腸癌或黑色素瘤的小鼠注射乳酸,其它攜帶腫瘤的小鼠則注射葡萄糖,盡管葡萄糖產生的作用不大,但利用乳酸治療的小鼠機體中腫瘤的生長卻明顯下降了,當研究人員在遺傳工程化修飾缺失T細胞的小鼠機體中進行相同的實驗時,他們發現,小鼠機體的抗腫瘤效應被阻斷了,這就表明,乳酸似乎能通過這種免疫細胞群來發揮其作用。

          

          機體中所產生的乳酸或能讓抗癌免疫細胞恢復活力。

          圖片來源:UT Southwestern Medical Center

          單獨使用乳酸并不能完全消除腫瘤,但當研究人員額外加入了一種常用的免疫檢查點抑制劑后,大約一半的小鼠機體中就完全沒有腫瘤了,乳酸似乎能明顯改善抗癌疫苗的效果,并能改善被注射到攜帶腫瘤小鼠體內的培養中T細胞的抗癌反應。進一步的單細胞RNA測序分析結果表明,更多的T細胞會浸潤到利用乳酸治療的小鼠機體的腫瘤中,相比未接受這種療法的動物而言,接受乳酸治療的小鼠機體中的T細胞能表達更多與干細胞樣T細胞相關的基因,同時與耗竭標志物相關的基因的表達量會下降,這或許就能使其更適合有效地抵御癌癥。

          相關研究數據表明,乳酸或能用于補充現有的免疫療法,比如免疫檢查點抑制劑、癌癥疫苗和CAR-T細胞療法(一種癌癥療法,即將能抵御特定腫瘤類型的T細胞在實驗室中進行改造,隨后再輸注回患者體內),這或許就表明,能夠天然升高乳酸水平的運動或許能提供抵御癌癥的保護力,或增強機體免疫系統抵御癌癥的能力,下一步研究人員計劃在未來的研究中調查這些課題。

          綜上,本文研究結果為乳酸在機體抗腫瘤免疫力發揮的內在作用提供了一定的證據,其獨立于乳酸的pH依賴性效應,并可能會推動癌癥免疫療法的進展。

          原始出處:

          Feng, Q., Liu, Z., Yu, X. et al. Lactate increases stemness of CD8?+?T cells to augment anti-tumor immunity. Nat Commun 13, 4981 (2022).doi:10.1038/s41467-022-32521-8

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