细胞废物使抗癌免疫细胞恢复活力

UT西南大学西蒙斯癌症中心科学家的一项新研究表明，乳酸是细胞在剧烈运动中产生的代谢副产物，可以使抵抗癌症的免疫细胞恢复活力。研究作者说，这项发表在《自然通讯》上的发现最终可用于开发新策略，以增强癌症免疫疗法的抗肿瘤作用。

“我们通常认为是废物的乳酸似乎在抗击癌症方面具有以前未被认识到的作用，”细胞生物学、耳鼻咽喉-头颈外科和药理学教授、成员高金明博士说HaroldC.Simmons综合癌症中心主任。高博士与西蒙斯癌症中心成员、耳鼻咽喉头颈外科教授BaranSumer医学博士和LydaHill生物信息学系免疫学助理教授李波共同领导了这项研究。

乳酸常用于林格氏液，在因外伤、手术或严重烧伤导致失血后静脉内给药以补充液体，或治疗称为代谢性酸中毒的病症。虽然乳酸(带有额外质子的乳酸)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，高博士和他的同事给患有结肠癌或黑色素瘤的小鼠注射了乳酸。其他荷瘤小鼠接受葡萄糖注射。虽然葡萄糖几乎没有影响，但用乳酸治疗的小鼠的肿瘤生长显着减少。当研究人员在基因工程缺乏T细胞的小鼠中尝试相同的实验时，这种抗肿瘤益处被阻止，这表明乳酸似乎正在通过这种免疫细胞群发挥其作用。

单独使用乳酸并不能完全消除肿瘤。但是，当研究人员添加一种常用的免疫检查点抑制剂(一种释放阻止T细胞对抗恶性肿瘤的刹车的癌症免疫疗法)时，大约一半的小鼠完全没有肿瘤。乳酸还显着改善了抗癌疫苗的效果，并改善了注射到荷瘤小鼠体内的培养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细胞浸润了乳酸治疗小鼠的肿瘤。与未接受这种治疗的动物相比，接受乳酸治疗的小鼠的T细胞表达了更多与干细胞样T细胞相关的基因和较少数量的与衰竭标志物相关的基因，使其更适合有效对抗癌症。

高博士说，这些数据表明，乳酸可用于补充现有的免疫疗法，例如免疫检查点抑制剂、癌症疫苗和CAR-T细胞疗法——一种癌症疗法，其中设计用于对抗特定肿瘤类型的T细胞在实验室，然后注射到患者体内。它还表明，自然会提高乳酸水平的运动可能对癌症有保护作用，或者也可能增强免疫系统来对抗癌症。高博士和他的同事计划在未来的研究中研究这些主题。