肿瘤代谢物对免疫细胞的影响2021-11-02 09:27:28
1927年, Otto Warburg等发现, 肿瘤细胞消耗葡萄糖的速率为正常细胞的20倍左右,这表现出肿瘤细胞与正常细胞显著不同的代谢表型。但随着癌基因的发现, 学界观点逐渐认为肿瘤是一种基因缺陷疾病。而近年代谢物组学的蓬勃发展则重新让人们认识到肿瘤其实也是一种代谢性疾病。肿瘤代谢产物包括多种有机酸、乳酸、葡萄糖和氨基酸等, 首个被发现的致癌代谢物是2-羟基戊二酸,有研究表明, 异柠檬酸脱氢酶和IDH-2基因的突变体在继发性弥漫性胶质瘤中表达显著升高,导致其可以高效地将异柠檬酸转化为D-2-羟基戊二酸(D-2-HG)并在肿瘤微环境中累积,抑制活化的T细胞迁移,增殖和细胞因子分泌, 从而促进了肿瘤的发生。乳酸是最具代表性的肿瘤相关代谢物之一, 在肿瘤细胞生长过程中, 由于Warburg效应, 癌细胞分泌大量的乳酸到细胞外, 使微环境pH下降,而当肿瘤微环境中的乳酸含量过高时, 不仅T细胞的增殖能力会被抑制, 而且乳酸还会阻止T细胞释放IL-2和IFN等细胞因子, 从而显著减弱杀伤性T细胞的杀伤效果。乳酸在树突状细胞的分化过程也发挥着重要作用, 当乳酸升高时, 抑制树突状细胞分泌CD-1a, 并且树突状细胞会朝着肿瘤相关树突状细胞分化。
Potzl等发现,如果事先用乳酸处理NK细胞而降低其杀伤能力,这就说明,乳酸对NK细胞的杀伤功能也具有一定的调控作用。同样在巨噬细胞中, 也有研究表明乳酸可以通过激活ERK/STAT3信号通路诱导M2型巨噬细胞的产生, 从而促进肿瘤的发生发展。吲哚胺2,3-双加氧酶1的底物色氨酸以及产物犬尿氨酸也是近年研究较为广泛的肿瘤代谢物之一。
临床证据发现,在多种人类癌症中IDO1的表达显著上调, 可能是由于IDO1与CTLA-4的相互调节作用,在调节性T细胞中,CTLA-4的表达会促进IDO1的表达,同时IDO1的表达又促进了CTLA-4的表达,两者的相互促进导致了免疫逃逸。还有研究表明,IDO1在调节性T细胞中能上调PD-1的表达,从而进一步增强免疫逃逸。
出自《免疫细胞代谢及其功能调节研究进展》作者耿晶,李佳薪,念诚 。
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