钾离子可强化训练T细胞攻击癌细胞

1. 为何免疫疗法有时会效果甚微? 提到抗癌治疗,大家一定都会联想到近几年发展迅速的“免疫疗法”。通

1. 为何免疫疗法有时会效果甚微?

提到抗癌治疗,大家一定都会联想到近几年发展迅速的“免疫疗法”。通过激活免疫系统,识别肿瘤细胞表面含有的肿瘤抗原,从而达到攻击肿瘤细胞的效果。免疫疗法虽有奇效,但是目前临床的案例中有相当一部分的病人在接受免疫疗法后表现出免疫疗法效果甚微。

即便通过药物治疗激活免疫系统,抗癌斗士T细胞仍然无法发挥它攻击癌细胞的本事。这个难题已经困扰了人们很长时间。然而就在两周前,《科学》,全世界最权威的学术期刊之一,发表了Nicholas Restifo博士的研究。Restifo博士的团队发现原来癌细胞发展了一种手段去束缚T细胞从而保证自己不被攻击或是消灭。这也解释了为何在免疫疗法中,即便我们的免疫系统被激活后T细胞也不能“大展身手”去消灭癌细胞。在这次的研究中,科学家们不仅发现了癌细胞的“心机”,更找出了背后真正的原因:钾离子浓度!

Nicholas P. Restifo, MD(图片来源:SITC)

钾离子对T细胞的影响(图片来源:《科学》)

2. 被束缚的T细胞

原来,癌细胞能够释放出钾离子。在肿瘤周围的微环境中,钾离子的浓度非常高。而对于T细胞,这样高的钾离子浓度严重影响了它们的代谢。在营养不良,高度疲惫的状态下,它们的战斗能力自然而然也就下降了。

更令人惊讶的是,在这样的微环境中,强悍的T细胞还会退还成“干细胞化”。简单来说,T细胞会退化成它们的“婴儿阶段”!虽然能够不断繁殖,但却失去了最为关键的攻击癌细胞的功能。

这个发现虽然听起来让人绝望,但在科学家们的眼中,这却是一个柳暗花明又一村的发现。T细胞在干细胞化的状态下虽然无法攻击癌细胞,但是却拥有能够快速繁殖的特点。如果能够帮助它们重新回复战斗力的话,在这个快速繁殖的速度下,岂不是能让抗癌效果更上一层楼?

钾离子影响T细胞的代谢过程(图片来源:《科学》)

3. 抗癌斗士T细胞的强化集中营

因为有了这个想法,Restifo博士的团队开始了他们的实验。实验团队用一种药物去模拟了癌细胞并且成功创造了一个高钾离子浓度的内环境,然后便加入提取出的T细胞,在一段时间后再把这些T细胞注射回患有癌症的小白鼠的体内中。在多次试验后,实验结果证实了他们的猜想:T细胞能够在高钾离子浓度中变得更强壮并且能够更好的攻击肿瘤细胞!

注射了T细胞的小白鼠的肿瘤面积大幅减小

图片来源:《科学》)

与此同时,对于T细胞的抗癌基因以及如何在临床上实现这个治疗的研究也在进一步的推进中。因为有了这个关键性的发现和突破,我们又有了一个抗癌治疗的新方向。我们期待在未来,这个治疗可以尽快在临床病例上使用,早日为癌症患者带来福音!

编辑:曹丹瀛

参考资料:

【1】Vodnala, S. K., Eil, R., Kishton, R. J., Sukumar, M., Tori N. Yamamoto, N. H., Shin, M., . . . Restifo, N. P. (2019, March 29). T cell stemness and dysfunction in tumors are triggered by a common mechanism. Retrieved from http://science.sciencemag.org/content/363/6434/eaau0135 

【2】Harnessing T-cell "stemness" could enhance cancer immunotherapy.  (2019, March 28). Retrieved from https://www.nih.gov/news-events/news-releases/harnessing-t-cell-stemness-could-enhance-cancer-immunotherapy

【3】Nicholas P. Restifo, MD | SITC 2018 Keynote Speaker. (n.d.). Retrieved from https://www.sitcancer.org/2018/program/annual-meeting/keynotes/restifo

(来源:中国抗癌协会澳洲分会 2019-04-07 )

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