研究發(fā)現(xiàn)補充牛磺酸或增加T細胞抗癌能力
空軍軍醫(yī)大學(xué)附屬西京醫(yī)院趙曉迪等發(fā)表的最新重磅研究,首次闡明了牛磺酸在癌癥中的重要影響:癌細胞會通過與CD8+T細胞競爭?;撬幔瑢?dǎo)致CD8+T細胞陷入耗竭狀態(tài)乃至死亡,壓制抗腫瘤免疫應(yīng)答。(Cell. 2024年3月28日在線版)
研究顯示,癌細胞會過表達?;撬徂D(zhuǎn)運體SLC6A6,從而在競爭?;撬釙r占據(jù)上風(fēng),而缺少?;撬釙黾覥D8+T細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激水平,促使轉(zhuǎn)錄因子ATF4水平上升,進而上調(diào)多個免疫檢查點的表達,誘導(dǎo)T細胞耗竭乃至死亡,導(dǎo)致腫瘤免疫逃逸,對癌癥患者的預(yù)后不利;補充牛磺酸則能重新激活耗竭的CD8+T細胞,增強化療和免疫治療的效果。
此前有一些基礎(chǔ)研究顯示,?;撬峋哂姓T導(dǎo)癌細胞凋亡的能力,并能通過影響CD8+T細胞的功能和增殖,參與調(diào)控抗腫瘤免疫應(yīng)答。
研究者選取惡性程度高、易復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的胃癌展開研究,首先分析了6例經(jīng)手術(shù)切除和輔助化療,但仍在術(shù)后2年內(nèi)復(fù)發(fā)的患者腫瘤樣本,尋找初治腫瘤和原位復(fù)發(fā)腫瘤表達存在顯著差異的基因(DEG),介導(dǎo)營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運的溶質(zhì)載體轉(zhuǎn)運蛋白(SLC),作為重點懷疑對象進行深入研究。
研究者發(fā)現(xiàn)DEG中有負責(zé)轉(zhuǎn)運?;撬岬腟LC6A6,它的表達上調(diào)與外部數(shù)據(jù)庫中胃癌患者的生存預(yù)后不良顯著相關(guān);對胃癌患者的分析也顯示,SLC6A6在胃癌組織中表達水平較周圍正常組織顯著更高,且與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移等不利因素都有正相關(guān)性。且在肝癌、胰腺癌、膠質(zhì)母細胞瘤等多種治療難度很大的癌癥中,研究者都發(fā)現(xiàn)SLC6A6高表達與患者不良預(yù)后有關(guān)。
研究者首先敲除了胃癌細胞中的SLC6A6,發(fā)現(xiàn)癌細胞增殖、遷移和化療耐藥的能力都明顯下降,使癌細胞整體轉(zhuǎn)為惡性程度較低的表型,而SLC6A6過表達則會起到完全相反的作用來促癌;SLC6A6是否存在,也會直接影響癌細胞內(nèi)外的?;撬崴?,說明癌細胞并不怎么依賴內(nèi)源性?;撬幔?jīng)SLC6A6攝取進細胞內(nèi)的?;撬岵攀侵饕獊碓?。
但這一步實驗的結(jié)論意味著,直接補充?;撬峥赡軙小按侔弊饔?,和既往研究中?;撬峥拱┚兔芰恕Mㄟ^在免疫正常小鼠和裸鼠上分別進行實驗,研究者再度證實?;撬岽_實可改善CD8+T細胞激活狀態(tài)和功能,但當(dāng)CD8+T細胞等免疫細胞不存在時,補充牛磺酸就會促癌。在腫瘤微環(huán)境中,癌細胞和CD8+T細胞會爭搶牛磺酸。
分析顯示,胃癌微環(huán)境中CD8+T細胞的SLC6A6表達水平相較其他SLC更高,意味著CD8+T細胞更依賴SLC6A6來攝取?;撬幔跃S持自身存活和正常功能,但癌細胞可靠過表達SLC6A6搶來更多的?;撬?;共培養(yǎng)實驗也證實,CD8+T細胞爭搶?;撬岬哪芰Ρ炔贿^癌細胞,必須靠著外源性補充?;撬岵拍茉俣纫职?/p>
CD8+T細胞之所以會在缺乏?;撬釙r功能受限乃至更易凋亡,是因為牛磺酸缺乏會導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和未折疊蛋白反應(yīng)(UPR),進而激活PERK激酶(即EIF2AK3)來上調(diào)關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子ATF4的基因表達水平;同時在轉(zhuǎn)錄層面,?;撬崛狈€會使正常情況下它通過PERK激酶調(diào)控JAK1-STAT3信號軸的能力減弱,這也會使ATF4蛋白水平上調(diào)。
ATF4的上調(diào)則會使CD8+T細胞內(nèi)編碼多個關(guān)鍵免疫檢查點的基因,如PDCD1、CTLA4、TIGIT和TIM3表達水平上調(diào),這就相當(dāng)于讓CD8+T細胞“自縛請降”、進入耗竭狀態(tài),抗腫瘤活性大幅減弱,而補充?;撬崮苣孓D(zhuǎn)上述影響,在與PD-1抑制劑聯(lián)合使用時也有明顯的協(xié)同增效性。
研究者還發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)錄因子SP1是上調(diào)胃癌細胞中SLC6A6表達水平的關(guān)鍵調(diào)控因子,而胃癌治療中常用的化療藥物氟尿嘧啶,會激活SP1的自身調(diào)控(即SP1蛋白結(jié)合到SP1基因啟動子部位),使在化療中存活的癌細胞SLC6A6表達上調(diào),更能爭搶?;撬?;外源性補充?;撬嵋部赡孓D(zhuǎn)這種不利影響,還能保護CD8+T細胞,從兩方面為化療助力。
(編譯 張嘉佳)
