Cell：腫瘤從免疫細(xì)胞處奪食

日期：2013-06-08 09:11:35

來自華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員在新研究中證實，癌細(xì)胞對糖的嗜好有可能給免疫細(xì)胞功能造成了嚴(yán)重的影響?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)當(dāng)他們從重要的免疫細(xì)胞——T細(xì)胞處奪去糖時，細(xì)胞不再生成對抗腫瘤和某些類型感染的重要炎癥化合物：γ-干擾素。這些研究結(jié)果發(fā)表在6月6日的《細(xì)胞》（Cell）雜志上。

病理學(xué)和免疫學(xué)助理教授Erika Pearce博士說：“T細(xì)胞可以進(jìn)入到腫瘤中，然而不幸的是，它們往往無法有效地殺死癌細(xì)胞。缺乏生成γ-干擾素的能力有可能是導(dǎo)致它們不能殺死腫瘤的一個原因。通過更多地了解糖代謝影響干擾素生成的機(jī)制，我們或有可能開發(fā)出通過增強(qiáng)T細(xì)胞功能來對抗腫瘤的新療法。

根據(jù)Pearce所說，抑制γ-干擾素生成還可能有助于科學(xué)家們治療自身免疫性疾病，這類疾病通常是由于T細(xì)胞引起過多炎癥所致。

Pearce的見解源自于她對T細(xì)胞的代謝研究。像大多數(shù)的細(xì)胞一樣，T細(xì)胞要么利用稱之為氧化磷酸化的高效過程，要么利用稱為有氧糖酵解的低效信號通路來生成能量。通常細(xì)胞是借助于氧化磷酸化來生成大部分的能量，在這種情況下它們需要氧。如果氧不足，大多數(shù)的細(xì)胞會切換到有氧糖酵解。低糖水平可以迫使細(xì)胞采用氧化磷酸化來生成能量。

然而，科學(xué)家們并不清楚為何許多的細(xì)胞（包括T細(xì)胞）在需要快速增殖之時，都會切換到有氧糖酵解。當(dāng)T細(xì)胞開始對入侵者或腫瘤做出反應(yīng)時它們會快速地增殖，科學(xué)家們認(rèn)為它們切換到有氧糖酵解是這一增殖過程至關(guān)重要。

在這項新研究中，論文的第一作者、Pearce實驗室博士后研究員Chih-Hao Chang建立了一個系統(tǒng)，這使得他能夠控制試管中T細(xì)胞可獲得的資源。通過切換控制細(xì)胞所能獲得的糖，他能夠迫使其采用氧化磷酸化或有氧糖酵解。

Chih-Hao Chang說：“傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，增殖T細(xì)胞需要利用糖酵解。我們發(fā)現(xiàn)事實并非如此：它們也利用了氧化磷酸化來支持細(xì)胞增殖。”

在增殖啟動后，T細(xì)胞可以利用任何一種能量生成過程來維持自身。但當(dāng)科學(xué)家們迫使T細(xì)胞從有氧糖酵解切換到氧化磷酸化時，出現(xiàn)了一個問題。

Pearce 說：“當(dāng)糖酵解關(guān)閉時，參與糖酵解的一些蛋白并沒有消失——它們是相當(dāng)穩(wěn)定的蛋白，因此它們能夠留在細(xì)胞中參與其他的過程。由于其中的一種蛋白GAPDH能夠抑制γ-干擾素生成，這可能導(dǎo)致T細(xì)胞出現(xiàn)問題?！?/SPAN>

當(dāng)科學(xué)家們將T細(xì)胞和癌細(xì)胞共同放到一個培養(yǎng)皿中，由于癌細(xì)胞會消耗大量的糖，這導(dǎo)致了T細(xì)胞生成炎性化合物的能力受損。而當(dāng)研究人員直接將糖給予T細(xì)胞時，炎性化合物的生成量翻了一番。

Pearce 說：“它就像一個on-off開關(guān)，我們所需要做的就是按動它，改變糖的供應(yīng)。T細(xì)胞往往可以去到任何的地方：腫瘤、炎癥、感染，但有時候它們卻什么也不能做。如果我們能夠確定這一開關(guān)與身體內(nèi)的這些故障有關(guān)，我們或許就能夠找到一種方法來恢復(fù)T細(xì)胞的戰(zhàn)斗力?！?/SPAN>