生活 > 健康養生 > 正文

「餓死癌細胞」又有新理論:癌細胞搶糖吃,導致免疫療效減弱

不知道大家見沒見過這種人,吃着碗裏的看着鍋里的,哪怕自己吃不下,也要把菜都夾到自己碗裏,不讓別人吃。

癌細胞也是這樣,葡萄糖攝取得很多,卻不好好利用,大多都拿去進行供能效率很低的糖酵解去了。按產生ATP的量來算,利用率不到1/10。癌細胞這麼貪,其實是有它的目的。

不久前,研究發現,癌細胞的大肆搶糖會讓腫瘤中的免疫細胞沒糖吃,其中起調節作用的Treg細胞會轉向利用乳酸,導致Treg細胞的免疫抑制作用增強。腫瘤中的免疫細胞缺糖還會影響免疫檢查點抑制劑的療效

人體細胞的呼吸方式有兩種——有氧呼吸和無氧呼吸(也稱糖酵解)。

有氧呼吸是一種高效的呼吸方式,葡萄糖被完全氧化分解成二氧化碳和水,1分子葡萄糖大約能產生30餘個ATP。而糖酵解的效率就低多了,葡萄糖只能部分分解成乳酸,一分子葡萄糖只能產生2個ATP。

正常情況下,大多數組織細胞中進行的都是高效的有氧呼吸,糖酵解只在氧供應跟不上時起到應急的作用。比如劇烈運動時,肌肉組織的能量需求激增,氧供應跟不上,只能通過糖酵解來供應能量,而糖酵解產生的乳酸也是我們劇烈運動後肌肉酸痛的罪魁禍首。

不過,癌細胞是個例外。1924年,德國生理學家Otto Warburg發現,即使在有充足氧氣的條件下,癌細胞也偏好使用低效的糖酵解產生能量,這一現象也被後人稱為Warburg效應。

Otto Warburg

癌細胞代謝旺盛,能量需求很高,為何要放着高效的有氧呼吸不用,偏偏選擇了效率很低的糖酵解?

其實Warburg效應對癌細胞的好處不少,研究已經證實,糖酵解產生的乳酸可以讓巨噬細胞向促進癌症的M2表型轉變,還對腫瘤的生長和轉移有好處

對於抗腫瘤免疫中最重要的T細胞,Warburg效應又會產生哪些影響呢?

Treg細胞是一種抑制作用的T細胞,在腫瘤中常被癌細胞利用來抑制抗癌免疫。UPMC希爾曼癌症中心的Greg Delgoffe團隊發現,腫瘤中的Treg細胞與正常組織里的Treg細胞不大一樣,葡萄糖的攝取量顯著低於正常組織里的Treg細胞。

Treg細胞攝取葡萄糖的多少,會不會對它的功能產生影響?果然,研究人員發現,攝取葡萄糖較多的Treg細胞,免疫抑制作用較弱,而攝取葡萄球較少的Treg細胞有很強的免疫抑制作用。

進一步的研究發現,攝取葡萄糖較少的Treg細胞,主要利用乳酸產生能量,而乳酸正是癌細胞糖酵解的產物。此外,乳酸也是腫瘤相關Treg細胞維持免疫抑制狀態所必需的,如果把抑制腫瘤相關Treg細胞攝取乳酸的能力,免疫抑制作用就大幅下降了。

缺乏乳酸攝取能力的Treg(紅色),腫瘤中的免疫抑制能力顯著低於正常的Treg(黑色)

Warburg效應對腫瘤免疫有這麼多影響,對免疫治療會不會也有影響?

紀念斯隆嘉芙蓮癌症中心的研究人員,在分析接受CTLA-4抗體ipilimumab治療的黑色素瘤患者的腫瘤RNA測序數據時發現,CTLA-4抗體的治療,部分緩解了腫瘤中免疫細胞缺糖的狀況。

接下來,研究人員通過基因敲出降低了一種乳腺癌細胞的糖酵解能力,將其植入小鼠,再用CTLA-4抗體治療。結果顯示,CTLA-4抗體對低糖酵解腫瘤的治療效果明顯優於高糖酵解腫瘤。而且治療後,低糖酵解腫瘤可以形成長期的免疫記憶,高糖酵解腫瘤則不行。

抑制腫瘤糖酵解與CTLA-4抗體可產生協同作用

進一步研究顯示,低糖酵解腫瘤在CTLA-4抗體治療後,Treg細胞出現了很大的變化,IFN-γ和TNF-α的表達水平大幅增加,免疫抑制作用大幅降低。

抑制癌細胞的糖酵解大大增強了CTLA-4抗體的治療效果。

抑制腫瘤的糖酵解,幫腫瘤里的免疫細胞搶糖吃,或許能成為一種新的免疫治療方法。

責任編輯: 王和  來源:咚咚腫瘤科 轉載請註明作者、出處並保持完整。

本文網址:https://hk.aboluowang.com/2021/0310/1566557.html