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补充这种氨基酸，能让免疫细胞打赢癌细胞！《自然》新研究揭示抗癌的关键营养素

学术经纬 学术经纬 2023-09-23
▎药明康德内容团队编辑  

免疫疗法的发展为癌症治疗带来了巨大飞跃，其基本思路是通过激发患者自身免疫系统的力量对抗肿瘤。例如，免疫检查点阻断疗法通过阻断癌细胞发送给免疫细胞的“刹车”信号，解除肿瘤微环境对免疫细胞的抑制。不过，免疫检查点阻断疗法目前还只能让一部分患者受益，因此很多研究者正在寻找增强免疫疗法抗癌活性的新方法。

日前，美国圣裘德儿童研究医院（St. Jude Children's Research Hospital）迟洪波课题组在《自然》杂志上刊发最新研究，揭示了癌细胞与免疫细胞争夺的一种关键营养素——谷氨酰胺（glutamine）。研究结果表明，直接向肿瘤提供谷氨酰胺，可帮助免疫系统提高抗癌活性，与免疫检查点阻断疗法相结合时显著遏制肿瘤生长。


为了生存，肿瘤在汲取营养方面可谓非常贪婪。在肿瘤微环境中，癌细胞和免疫细胞需要争夺营养。谷氨酰胺就是微环境中的一种主要营养素。当谷氨酰胺不幸被癌细胞垄断，一种名为树突状细胞（dendritic cell）的免疫细胞就会“饿肚子”。树突状细胞作为高效的抗原呈递细胞，是激活抗癌T细胞的重要助手。而树突状细胞缺乏谷氨酰胺时，抗肿瘤免疫功能就会大打折扣。

图片来源：123RF


T细胞具有直接的癌细胞杀伤活性，常被看作肿瘤免疫疗法中的主角。然而，它们并不能靠单打独斗就对付癌细胞，在这项新研究中，科学家们强调了激活T细胞的树突状细胞在肿瘤微环境中的角色。

迟洪波教授在圣裘德儿童研究医院的新闻稿中打了一个容易理解的比方：“我们可以将树突状细胞视为驾驶员，将T细胞视为汽车。如果没有司机，汽车无法移动。此外，谷氨酰胺等营养素相当于司机的驾照。”

在肿瘤小鼠中，研究人员通过直接注射的方式向瘤内补充谷氨酰胺后，观察到小鼠的肿瘤生长得到抑制。不仅如此，补充谷氨酰胺还可以提高免疫检查点抑制剂或过继性T细胞疗法的效果。

▲瘤内补充谷氨酰胺可促进cDC1介导的抗肿瘤免疫（图片来源：参考资料[1]）

此外，研究人员还确定了一种分子途径，可以作为潜在的药物靶点来达到给树突状细胞补充谷氨酰胺的效果。他们发现，有两种蛋白质，FLCN和SLC38A2，是树突状细胞感知并摄取谷氨酰胺所必需的，如果免疫细胞缺少这两种蛋白，在补充谷氨酰胺的情况下也不能有效激活T细胞。这些结果提示，它们或可作为药物靶点用于提升癌症疗法的效果。

“除了加强治疗干预外，我们通过展示营养素如何介导细胞之间的通讯还提供了先进的概念，这是在免疫代谢领域尚且研究不足的一个概念。”迟洪波教授指出。

参考资料：
[1] Chuansheng Guo et al., (2023) SLC38A2 and glutamine signalling in cDC1s dictate anti-tumour immunity. Nature Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06299-8
[2] Immune and tumor cell “tug-of-war” controls anti-cancer activity. Retrieved July 6, 2023 from https://www.eurekalert.org/news-releases/994641


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