《Immunity》週期性禁食提升抗癌免疫力?! 小鼠實驗初步證實機制

撰文記者 巫芝岳
日期2024-06-20
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《Immunity》週期性禁食提升抗癌免疫力?! 小鼠實驗初步證實機制 (圖片來源:網路)

近(14)日,美國紀念斯隆-凱特琳癌症中心(MSKCC)的研究團隊,在小鼠實驗中發現,週期性禁食能讓免疫系統中自然殺手細胞(NK cell)的代謝重新編程(reprogram),提升其在腫瘤周圍環境的存活能力和抗腫瘤能力。研究團隊表示,雖然還需要更多的研究,但此結果顯示禁食或許能讓腫瘤免疫療法更有效。該研究發表於期刊《Immunity》。

該研究先是發現,讓腫瘤小鼠每週進行兩次24小時禁食,並在非進食期間可自由飲食,這種方式能阻止小鼠體重因腫瘤而持續減輕。此外,他們也發現,禁食期間NK細胞會從週邊組織重新聚集到骨髓處;這與在人類中發現禁食會減少血液循環中NK細胞數量的結果相似。

研究進一步指出,禁食期間NK細胞重新分配至骨髓時,需要透過S1PR5和CXCR4兩種蛋白質作為運輸介質,且這些NK細胞的重新編程,是因表現介白素-12 (IL-12)的骨髓細胞增加,並提高干擾素-γ (IFN-γ)的產生所導致。

同一時間,禁食小鼠脾臟中的NK細胞,會因脂肪酸和類固醇激素濃度的升高,而進行代謝的重新編程,經由增加CPT1A酵素的表現,來增強脂肪酸代謝;若小鼠缺少了製造CPT1A的基因Cpt1a,則會讓禁食情況下NK細胞的存活和功能受損。

論文第一作者,MSKCC的博士後研究員Rebecca Delconte表示,此情形類似於人類,當體內血糖中葡萄糖濃度下降時,脂肪細胞就會將脂質釋放到血液中,成為遊離脂肪酸,以作為替代醣類的能源。

Delconte指出,經由上述骨髓和脾臟內的機制,能讓NK細胞預備在腫瘤內產生更多的細胞因子;透過代謝重編程,其更能在腫瘤環境中生存,且能改善抗癌的特性。

不過,目前科學家尚不清楚,在骨髓和脾臟內接受重新編程的NK細胞,是否分別為兩群獨立的細胞,以及這些細胞能否在其長達數週的生命週期中,再離開骨髓和脾臟。研究人員表示,他們才剛開始研究中透過細胞標記技術,嘗試回答這個問題。

研究團隊也指出,目前已有臨床試驗,正在評估讓癌症患者禁食並結合現有標準治療的效果;另一種途徑,則是針對禁食背後相關機制下手,而無需真的讓患者禁食的療法開發;又或是經由細胞治療方式,讓NK細胞在體外進入模擬禁食的狀態,再回輸人體來提升療效。

參考資料:

1. https://www.sciencedaily.com/releases/2024/06/240614141827.htm

2. https://www.cell.com/immunity/abstract/S1074-7613(24)00275-9?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1074761324002759%3Fshowall%3Dtrue

(編譯/巫芝岳)