乳酸(LA)从肿瘤细胞通过单羧酸转运体同调系统稳定地流向细胞外空间,抑制抗肿瘤T细胞免疫。然而,LA是一种天然的能量代谢物,可以在线粒体中氧化,并可能刺激T细胞。
2024年1月23日,华中科技大学黄波团队在Nature Immunology在线发表题为“Lithium carbonate revitalizes tumor-reactive CD8+T cells by shunting lactic acid into mitochondria”的研究论文,该研究表明表明,肿瘤微环境中的LA通过其组蛋白的乳酸化作用,导致更多的质子泵入溶酶体,从而抑制肿瘤反应性CD8+T细胞的活性。而碳酸锂(Li2CO3,是临床抗精神类疾病的一线用药)通过干扰V-ATPase,阻断溶酶体酸化,使LA从细胞核分流至线粒体氧化,不仅缓解了抑制,而且增强了CD8+T细胞的抗肿瘤免疫。这些发现表明,利用碳酸锂靶向LA代谢可以支持癌症免疫治疗。
人肿瘤细胞产生的LA是正常细胞的40倍,肿瘤微环境中每克LA可达40 μmol。因此,肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)被认为浸泡在富含LA的液体中,LA被运输到TILs的细胞质中,并通过很大程度上未知的机制抑制肿瘤细胞的细胞溶解。然而,较高的pH值(较少的H+)有利于糖酵解酶发挥其活性,这可能部分解释了LA介导的抑制作用。
临床上,高LA水平与癌症患者预后不良相关。这些发现共同表明LA是肿瘤微环境中潜在的免疫检查点分子。然而,LA本身是一种能量来源,可以通过Cori循环进行生理利用,也可以直接在线粒体中氧化。LA是否以及如何作为碳源来激活肿瘤反应性CD8+T细胞尚不清楚。
CD8+Teff细胞LC介导的乳酸代谢模型(图源自Nature Immunology)
该研究表明,降低乳酸的碳酸锂(LC)可以抑制LA介导的CD8+T细胞免疫抑制。细胞质LA增加了质子泵入溶酶体。LC干扰液泡ATP酶阻断溶酶体酸化,挽救溶酶体二酰基甘油-PKCθ信号通路,促进单羧酸转运体1定位到线粒体膜,从而将LA转运到线粒体,作为CD8+T细胞的能量来源。这些发现表明,利用LC靶向LA代谢可以支持癌症免疫治疗。
https://www.nature.com/articles/s41590-023-01738-0
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