近(5)日,美國聖裘德兒童醫院(St. Jude Children's Research Hospital)的科學家,發現癌細胞與免疫細胞會爭奪一種非必需氨基酸——麩醯胺酸(glutamine)的機制,該研究也發現,直接向腫瘤提供麩醯胺酸,能幫助免疫細胞提高活性,並讓免疫檢查點抑制劑藥物的效果更佳。該研究發表於頂尖期刊《Nature》。
過去,科學家雖知道包括麩醯胺酸在內的營養素,是後天免疫(包括免疫細胞對癌細胞的攻擊)啟動的新介質,但營養素對於樹突細胞(DC),或先天免疫細胞和後天免疫細胞間的溝通是否會有影響,仍是未知的。
本次研究發現,麩醯胺酸可成為細胞間的代謝檢查點,針對腫瘤微環境中,扮演介導T細胞啟動角色的樹突狀細胞(DC)作用,尤其對於第1型常規樹突狀細胞(cDC1)作用時,會使cDC1進一步活化細胞毒性T細胞(cytotoxic T cell)的功能。
(編按:細胞毒性T細胞具有能殺害腫瘤細胞的效果,不過若沒有樹突細胞的作用與調控,細胞毒性T細胞仍無法作用。)
研究團隊在小鼠實驗中發現,直接注射麩醯胺酸至腫瘤內後,能明顯觀察到小鼠腫瘤被抑制,此外,其也能提高免疫檢查點抑制劑,或過繼性免疫療法(adoptive cell therapy, ACT)的效果。
該研究中使用的免疫檢查點抑制劑為PD-1抑制劑;過繼性免疫療法則是從患者體內分離出T細胞,在體外培育擴增後回輸。
此外,研究團隊還確定了一種分子途徑,未來可望成為藥物作用靶點,使其達到補充麩醯胺酸的效果。
他們發現,樹突細胞在攝取麩醯胺酸時,必須透過FLCN和SLC38A2兩種蛋白質作用,樹突細胞中若缺乏FLCN,會損害體內cDC1的功能,SLC38A2則是一種轉運蛋白,腫瘤細胞和cDC1都會透過SLC38A2攝取麩醯胺酸,並產生下游的效應。
換言之,若免疫細胞缺乏FLCN和SLC38A2,則即使補充麩醯胺酸,也無法有效活化T細胞。
領導該研究的聖裘德兒童醫院教授Hongbo Chi表示,這項研究結果除了顯示營養素能幫助治療外,其透過特定蛋白質傳遞細胞訊息的機制發現,也是目前在免疫代謝領域研究中仍很新穎的概念。
參考資料:
1. 論文原文:https://www.nature.com/articles/s41586-023-06299-8
(編譯/巫芝岳)