禁食提高NK细胞抗肿瘤能力?
美国纪念斯隆·凯特琳癌症中心Delconte等研究发现,禁食可改造免疫系统的关键组分——自然杀伤细胞(NK细胞),提升其抗肿瘤能力,尤其是对肿瘤微环境的适应力,以此帮助个体抗癌。(Immunity. 2024年6月12日在线版)
肿瘤微环境是肿瘤治疗中重要角色,肿瘤内部缺乏氧气,而肿瘤细胞特殊的代谢特性也造就了酸性、富含脂质的环境条件,这都是免疫细胞不喜爱的特征。浸润到肿瘤内部的T细胞、NK细胞功能通常会受到抑制,无法正常发挥抗肿瘤免疫效应。
在清除异常细胞方面,NK细胞要比T细胞更加“粗线条”,T细胞需要提前接触过抗原后才会激活,但NK细胞在首次遇见病原体或者威胁时就能分泌干扰素、细胞溶解颗粒发挥杀伤效果,非常适合用于靶向肿瘤发挥作用。但NK细胞正常情况下也是借助糖酵解来实现能量代谢的,要如何帮助它潜入并定植在肿瘤内部呢?禁食于是就有了用武之地。
由于禁食对代谢的影响是遍布全身的,免疫细胞也会被影响。实验中,研究者选取了小鼠作为观察对象,它们在禁食48小时后,血清中的葡萄糖水平迅速下降,这也使得一些免疫细胞出现了死亡率增加的现象,比如CD8+ T细胞。不过作者意外发现,NK细胞竟没有出现明显死亡,这暗示它们学会用替代方式实现了能量代谢,而这种替代来源很可能就是脂质。
因为禁食之后,由于脂肪组织分解,释放了大量游离脂肪酸进入了血液。分析结果显示,脂肪酸的确成为了NK细胞的新能量来源,它们在禁食后始终维持着氧化磷酸化的基础水平,尤其是脂肪酸的氧化磷酸化仍然活跃,而NK细胞也从脂肪酸代谢中获得了能量支持。作者额外发现,NK细胞摄取的脂质在增加,但细胞内部却没有形成脂滴,这也侧面说明这些脂质都被当做燃料使用了。
随后,研究者对禁食前后的NK细胞进行了转录组分析比较。结果显示,禁食后驱动脂肪酸代谢的基因显著上调,而糖酵解相关基因表达下降,NK细胞的代谢机制随着禁食完成了一次重编程。
同时,禁食也使得NK细胞迁移到骨髓中,它们在这里提升了干扰素相关的表达信号。而根据肿瘤小鼠体内提取的肿瘤样本数据,禁食可使NK细胞在高浓度的脂质环境中存活,并且分泌大量的干扰素-γ介导抗肿瘤反应。
不过,新研究的样本还是来自于小鼠,研究者表示他们正计划在人类临床试验中,开展禁食与抗肿瘤疗法联合治疗手段,尤其是探索NK细胞在禁食后是否能助力药物的抗癌效果,这也有望从饮食方面为癌症患者提供新的辅助治疗策略。
(编译 张嘉佳)