摘要：德克薩斯大學(xué)西南分校西蒙斯癌癥中心(Simmons Cancer Center)的科學(xué)家們進(jìn)行的一項(xiàng)新研究表明，乳酸是細(xì)胞在劇烈運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的一種代謝副產(chǎn)品，可以使對(duì)抗癌癥的免疫細(xì)胞恢復(fù)活力。該研究發(fā)表在《自然通訊》雜志上，作者說(shuō)，這一發(fā)現(xiàn)可能被用于開(kāi)發(fā)新的策略，以增強(qiáng)癌癥免疫療法的抗腫瘤效果。
德克薩斯大學(xué)西南分校西蒙斯癌癥中心(Simmons Cancer Center)的科學(xué)家們進(jìn)行的一項(xiàng)新研究表明，乳酸是細(xì)胞在劇烈運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的一種代謝副產(chǎn)品，可以使對(duì)抗癌癥的免疫細(xì)胞恢復(fù)活力。該研究的作者說(shuō)，這種藥物可能被用于開(kāi)發(fā)新的策略，以增強(qiáng)癌癥免疫療法的抗腫瘤效果。
“我們通常認(rèn)為是廢物的乳酸似乎在對(duì)抗癌癥方面有一個(gè)以前沒(méi)有被認(rèn)識(shí)到的作用，”Harold C. Simmons綜合癌癥中心Jinming Gao博士說(shuō)，他與西蒙斯癌癥中心成員Baran Sumer博士、Bo Li博士共同領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。
圖1 研究表明乳酸可以使對(duì)抗癌癥的免疫細(xì)胞恢復(fù)活力（圖源：[1]）
乳酸常用于林格溶液中，在因創(chuàng)傷、手術(shù)或嚴(yán)重?zé)齻а箪o脈注射以補(bǔ)充液體，或治療一種稱(chēng)為代謝性酸中毒的疾病。雖然乳酸 (lactate with an additional proton) 與癌癥生長(zhǎng)和免疫抑制有關(guān)，但乳酸對(duì)癌癥和免疫的影響尚不清楚。
為了研究這個(gè)問(wèn)題，Gao博士和他的同事們給患有結(jié)腸癌或黑色素瘤的小鼠注射了乳酸鹽;其他攜帶腫瘤的小鼠接受葡萄糖注射。雖然葡萄糖的作用不大，但在乳酸治療的小鼠中，腫瘤生長(zhǎng)明顯減少。當(dāng)研究人員在基因改造的缺乏T細(xì)胞的小鼠身上進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)時(shí)，這種抗腫瘤的好處被阻斷了，這表明乳酸似乎是通過(guò)這種免疫細(xì)胞群發(fā)揮作用的。
圖2 乳酸通過(guò)CD8+T細(xì)胞增強(qiáng)抗腫瘤免疫（圖源：[1]）
單獨(dú)使用乳酸不能全消除腫瘤。但是當(dāng)研究人員添加了一種常用的免疫檢查點(diǎn)抑制劑——一種可以釋放阻止T細(xì)胞對(duì)抗惡性腫瘤的剎車(chē)的癌癥免疫療法后，大約一半的小鼠沒(méi)有腫瘤。乳酸還能顯著改善抗癌疫苗的效果，并改善向攜帶腫瘤的小鼠體內(nèi)注射培養(yǎng)的T細(xì)胞的抗癌反應(yīng)。
進(jìn)一步的單細(xì)胞RNA測(cè)序分析表明，更多的T細(xì)胞浸潤(rùn)了乳酸處理小鼠的腫瘤。與未接受這種治療的動(dòng)物相比，接受乳酸鹽治療的小鼠的T細(xì)胞表達(dá)了更多與干細(xì)胞樣T細(xì)胞相關(guān)的基因，而與衰竭標(biāo)志物相關(guān)的基因數(shù)量較少，使它們更適合有效地對(duì)抗癌癥。
圖3 圖像顯示單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析富集的腫瘤浸潤(rùn)T細(xì)胞，紅點(diǎn)，經(jīng)乳酸治療（圖源：[1]）
Gao博士說(shuō)，數(shù)據(jù)表明乳酸鹽可以用來(lái)補(bǔ)充現(xiàn)有的免疫療法，如免疫檢查點(diǎn)抑制劑，癌癥疫苗和CAR-T細(xì)胞療法——一種癌癥治療方法，設(shè)計(jì)T細(xì)胞來(lái)對(duì)抗特定類(lèi)型的腫瘤，在實(shí)驗(yàn)室中擴(kuò)大，然后注射到患者體內(nèi)。它還表明，運(yùn)動(dòng)可以自然地提高乳酸水平，可能有助于預(yù)防癌癥，或者可能增強(qiáng)免疫系統(tǒng)來(lái)對(duì)抗癌癥。Gao博士和他的同事們計(jì)劃在未來(lái)的研究中研究這些問(wèn)題。
這項(xiàng)研究由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(R01CA216839和U01CA218422)和Mendelson-Young癌癥治療基金會(huì)資助。
參考資料：
[1] Feng, Q., et al. (2022) Lactate increases stemness of CD8?+?T cells to augment anti-tumor immunity. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-022-32521-8.
摘要：德克薩斯大學(xué)西南分校西蒙斯癌癥中心(Simmons Cancer Center)的科學(xué)家們進(jìn)行的一項(xiàng)新研究表明，乳酸是細(xì)胞在劇烈運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的一種代謝副產(chǎn)品，可以使對(duì)抗癌癥的免疫細(xì)胞恢復(fù)活力。該研究發(fā)表在《自然通訊》雜志上，作者說(shuō)，這一發(fā)現(xiàn)可能被用于開(kāi)發(fā)新的策略，以增強(qiáng)癌癥免疫療法的抗腫瘤效果。
德克薩斯大學(xué)西南分校西蒙斯癌癥中心(Simmons Cancer Center)的科學(xué)家們進(jìn)行的一項(xiàng)新研究表明，乳酸是細(xì)胞在劇烈運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的一種代謝副產(chǎn)品，可以使對(duì)抗癌癥的免疫細(xì)胞恢復(fù)活力。該研究的作者說(shuō)，這種藥物可能被用于開(kāi)發(fā)新的策略，以增強(qiáng)癌癥免疫療法的抗腫瘤效果。
“我們通常認(rèn)為是廢物的乳酸似乎在對(duì)抗癌癥方面有一個(gè)以前沒(méi)有被認(rèn)識(shí)到的作用，”Harold C. Simmons綜合癌癥中心Jinming Gao博士說(shuō)，他與西蒙斯癌癥中心成員Baran Sumer博士、Bo Li博士共同領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。
圖1 研究表明乳酸可以使對(duì)抗癌癥的免疫細(xì)胞恢復(fù)活力（圖源：[1]）
乳酸常用于林格溶液中，在因創(chuàng)傷、手術(shù)或嚴(yán)重?zé)齻а箪o脈注射以補(bǔ)充液體，或治療一種稱(chēng)為代謝性酸中毒的疾病。雖然乳酸 (lactate with an additional proton) 與癌癥生長(zhǎng)和免疫抑制有關(guān)，但乳酸對(duì)癌癥和免疫的影響尚不清楚。
為了研究這個(gè)問(wèn)題，Gao博士和他的同事們給患有結(jié)腸癌或黑色素瘤的小鼠注射了乳酸鹽;其他攜帶腫瘤的小鼠接受葡萄糖注射。雖然葡萄糖的作用不大，但在乳酸治療的小鼠中，腫瘤生長(zhǎng)明顯減少。當(dāng)研究人員在基因改造的缺乏T細(xì)胞的小鼠身上進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)時(shí)，這種抗腫瘤的好處被阻斷了，這表明乳酸似乎是通過(guò)這種免疫細(xì)胞群發(fā)揮作用的。
圖2 乳酸通過(guò)CD8+T細(xì)胞增強(qiáng)抗腫瘤免疫（圖源：[1]）
單獨(dú)使用乳酸不能全消除腫瘤。但是當(dāng)研究人員添加了一種常用的免疫檢查點(diǎn)抑制劑——一種可以釋放阻止T細(xì)胞對(duì)抗惡性腫瘤的剎車(chē)的癌癥免疫療法后，大約一半的小鼠沒(méi)有腫瘤。乳酸還能顯著改善抗癌疫苗的效果，并改善向攜帶腫瘤的小鼠體內(nèi)注射培養(yǎng)的T細(xì)胞的抗癌反應(yīng)。
進(jìn)一步的單細(xì)胞RNA測(cè)序分析表明，更多的T細(xì)胞浸潤(rùn)了乳酸處理小鼠的腫瘤。與未接受這種治療的動(dòng)物相比，接受乳酸鹽治療的小鼠的T細(xì)胞表達(dá)了更多與干細(xì)胞樣T細(xì)胞相關(guān)的基因，而與衰竭標(biāo)志物相關(guān)的基因數(shù)量較少，使它們更適合有效地對(duì)抗癌癥。
圖3 圖像顯示單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析富集的腫瘤浸潤(rùn)T細(xì)胞，紅點(diǎn)，經(jīng)乳酸治療（圖源：[1]）
Gao博士說(shuō)，數(shù)據(jù)表明乳酸鹽可以用來(lái)補(bǔ)充現(xiàn)有的免疫療法，如免疫檢查點(diǎn)抑制劑，癌癥疫苗和CAR-T細(xì)胞療法——一種癌癥治療方法，設(shè)計(jì)T細(xì)胞來(lái)對(duì)抗特定類(lèi)型的腫瘤，在實(shí)驗(yàn)室中擴(kuò)大，然后注射到患者體內(nèi)。它還表明，運(yùn)動(dòng)可以自然地提高乳酸水平，可能有助于預(yù)防癌癥，或者可能增強(qiáng)免疫系統(tǒng)來(lái)對(duì)抗癌癥。Gao博士和他的同事們計(jì)劃在未來(lái)的研究中研究這些問(wèn)題。
這項(xiàng)研究由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(R01CA216839和U01CA218422)和Mendelson-Young癌癥治療基金會(huì)資助。
參考資料：
[1] Feng, Q., et al. (2022) Lactate increases stemness of CD8?+?T cells to augment anti-tumor immunity. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-022-32521-8.
