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《自然》子刊:可算实锤了!华人科学家最新研究证实,限制天冬酰胺摄入才有利于CD8+T细胞抗癌

奇点网  · 公众号  · 医学  · 2025-03-06 18:00

正文

*仅供医学专业人士阅读参考

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各种各样的代谢和营养物质,往往能左右免疫细胞和癌细胞争战的胜负,从代谢角度入手干预来增敏免疫治疗,也是奇点糕常常会聊到的热门课题。但是吧,代谢和营养物质向抗肿瘤免疫应答施加的影响并不都是相同的,到底是“有你很重要”,还是“没有你对我很重要”呢?这种时候下一句台词可不能是“让子弹飞一会儿”,得用研究来搞清楚。


近日, 中国台湾长庚大学团队与瑞士洛桑大学的华人科学家们共同在 Nature Metabolism 期刊上报告了最新研究进展[1],证实应限制CD8 + T细胞获取非必需氨基酸天冬酰胺(Asparagine),而非早前研究提出[2]的额外补充天冬酰胺:虽然缺乏天冬酰胺会在抗肿瘤免疫应答初期使T细胞激活稍有延迟,但免疫系统可对此逐步适应,后续的天冬酰胺剥夺则可增强CD8 + T细胞活化及向效应表型转变,最终结果仍会更有利于抗癌。


论文首页截图


虽说天冬酰胺是人体的非必需氨基酸,但它却对癌细胞极为重要,因为 在耗尽微环境中可用的谷氨酰胺后,癌细胞的增殖往往就要依赖于代谢天冬酰胺 [3],这自然会在免疫治疗时代引来高度关注。2021年来自我国学者的研究就首先指出, 补充天冬酰胺可通过LCK信号改善CD8 + T细胞活化状态和抗癌功能 [2],但2023年 Nature Metabolism 期刊却刊登了另一篇结论截然相反的论文,即 限制天冬酰胺摄取更有利于CD8 + T细胞活化后发挥作用 [4]。


那问题来了,到底该不该让CD8 + T细胞吃到天冬酰胺这一口呢?发表2023年论文的美国研究者们指出,限制天冬酰胺摄取虽然会在CD8 + T细胞活化阶段稍有不利影响,但后续CD8 + T细胞也能通过应激通路自行调节,进入更利于抗癌的代谢和活化状态,这也得到了本次研究的证实,不过研究者们采取的方法更大胆一点——直接做概念验证式临床研究。


能够直接上人体临床研究,是因为已在临床长期应用的白血病治疗药物左旋门冬酰胺酶(L-asparaginase),作用机制就是催化天冬酰胺水解使之耗尽,可以直接用来评估天冬酰胺水平对抗肿瘤免疫应答的影响。研究者们对6例复发/难治性鼻咽癌(RM/NPC)患者序贯使用了左旋门冬酰胺酶和PD-1抑制剂,并以2例仅使用PD-1抑制剂的患者作为对照。


试验结果表明, 接受左旋门冬酰胺酶和PD-1抑制剂治疗 (下文称为联合治疗) 的6例患者有5例达到客观缓解(包括1例完全缓解) ,无进展生存期(PFS)明显更长,且患者EB病毒DNA拷贝数显著下降,同样可证实鼻咽癌肿瘤负荷明显降低;流式细胞术分析也显示,联合治疗组患者体内也出现了细胞因子分泌和激活标志显著升高的T细胞亚群。


以左旋门冬酰胺酶降低患者天冬酰胺水平,可有效配合PD-1抑制剂治疗鼻咽癌


接下来的小鼠实验结果与人体临床试验完全吻合,体外细胞实验则显示,剥夺天冬酰胺 (使用特定培养基) 或门冬酰胺酶处理,均 可使CD8 + T细胞产生IFNγ和颗粒酶B(GzmB)的能力增强,反映出更强的抗癌效应功能,联合PD-1抑制剂更能同时改善CD8 + T细胞的活化状态和效应功能。


而剥夺天冬酰胺影响CD8 + T细胞的过程,也确实与2023年研究的描述相似,即在抗肿瘤免疫应答初期会导致CD8 + T细胞激活延迟,但在48-72小时后,CD8 + T细胞就开始通过代谢重编程适应剥夺天冬酰胺的影响,表现为线粒体活性上升、氧化磷酸化和糖酵解能力明显增强,参与效应功能的关键分子(如IFNγ、GzmB) 编码基因 染色质可及性也明显增强,随后由转录因子NFAT、BATF调控来增加转录;此外,剥夺天冬酰胺还会使CD8 + T细胞产生更多活性氧(ROS),这些ROS也是调控NFAT信号增强,促进代谢适能的关键。


剥夺天冬氨酸会通过产生ROS,全面影响CD8 + T细胞的效应功能改变和代谢适能


从本次研究的结论来看,限制天冬酰胺摄取对CD8 + T细胞的影响也称得上“先苦后甜”,或者说是“逆境锻炼”了,而明确影响机制又有现成的药物(左旋门冬酰胺酶)可用,相信限制天冬酰胺摄取的干预策略能向临床快速转化,当然最好是多做些癌种呢。


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