肿瘤免疫治疗目前已成为肿瘤治疗的热门领域。很多研究表明,利用人体自身免疫系统可以抑制肿瘤细胞的生长,但由于肿瘤微环境的改变,导致免疫细胞抑癌能力下降。如何提高免疫细胞活性以及阻断肿瘤免疫逃逸,成为研究者关注的热点。近日,中科院上海生科院生化与细胞所研究人员发现,通过调控细胞内的胆固醇存储,即可调节T细胞的抗肿瘤活性,从而有效地杀伤癌细胞。该研究针对代谢途径,为遏制肿瘤提供了新思路。
事实上,通过代谢途径激活T细胞,只现冰山一角,仍有大量的潜在靶点或通路尚待发现。
免疫系统比我们以前想象的还要强大,如果我们能正确地解读和利用它,就能够完全消除肿瘤,达到彻底治愈肿瘤的目标,抗PD治疗的发现只是一个好的开端。未来我们也许可以找到比PD-1/PD-L1抗体更好的药物。耶鲁大学肿瘤中心免疫学主任陈列平教授此前接受《知识分子》采访时表示。
3月17日,中科院上海生科院生化与细胞所一组研究人员在《自然》杂志(Nature)发表一项研究印证了这一观点。来自生化与细胞所分子生物学国家重点实验室/国家蛋白质中心(上海)的许琛琦研究组和李伯良研究组共同发现:“代谢检查点”(Metabolic Checkpoint)亦可调控T细胞的抗肿瘤活性。
该项研究鉴定了免疫治疗新的靶点——胆固醇酯化酶ACAT1以及小分子抑制剂阿伐麦布(Avasimibe),从而为开发新的肿瘤免疫治疗方法奠定了基础。许琛琦研究员表示,T细胞代谢检查点是指T细胞代谢通路中的关键调控蛋白,通过调节该蛋白的活性可以直接调控机体的抗肿瘤免疫反应。
尽管抗PD药物的治疗效果振奋人心,但目前这类药物的有效性仅有20%左右,且该类药物对患有慢性炎症的肿瘤患者效果更明显,因此寻找新的路径,调节免疫T细胞,已成为下一个制药公司的关注点。生化与细胞所发表在《自然》杂志上的这项研究发现,通过调控细胞内的胆固醇代谢途径,可提高细胞毒T细胞的活性,从而对肿瘤细胞有效杀伤。
胆固醇酯化酶-1(ACAT-1)以及胆固醇酯化酶-2(ACAT-2)是在细胞内胆固醇代谢过程中调节T细胞活性的关键性酶。ACAT-1在细胞中普遍存在,而ACAT-2则仅肝脏以及肠道细胞中表达。它们均可促进胆固醇酯化后进行储存,但这一过程并不能增加细胞膜上胆固醇的含量。细胞内的胆固醇是细胞生理代谢过程一类重要的物质。CD8+T细胞(又名杀伤性T细胞)是获得性免疫应答的一种细胞。
在CD8+T细胞活化以及增殖过程中,需要大量的胆固醇。如果抑制ACAT酶,即可使细胞存储胆固醇的能力下降,为T细胞提供更多的游离胆固醇。利用基因工程技术敲除ACAT1基因,可抑制细胞内的胆固醇酯化。CD8+T细胞的质膜胆固醇水平上调,可增加其活力,进而更有效地对肿瘤细胞进行杀伤。
许琛琦等研究员发现,一种由美国制药公司辉瑞研发的药物阿伐麦布,可有效抑制ACAT酶的活性,从而提升T细胞活力。
该药物原本用来治疗由动脉粥样硬化引起的心血管疾病,由于效果不佳,在进行第III期临床试验时,被辉瑞公司放弃。研究者将该药物在小鼠身上使用,发现其能够增强CD8+T细胞的抗肿瘤活性来抑制肿瘤生长,例如其可有效抑制小鼠黑色素瘤的生长。
对于如何使用这种药物,以及该药物提高CD8+T细胞活性后,是否会导致过度免疫,从而对自身带来危害,许琛琦研究员对《知识分子》说,“目前发现,这种药物在这方面的副作用并不大,通过剂量控制,能够避免因CD8+T细胞大量激活从而导致过度免疫带来的影响。”事实上,类似ACAT1这样的靶点在细胞代谢过程中可能还存在很多。
许琛琦研究员说,“在肿瘤微环境中,调控T细胞代谢从而使其更加强大,ACAT1只是其中的一个靶点,这样的潜在靶点还有很多。” 东方肝胆外科医院王红阳院士表示,“这项基础研究使用了先进的分子实验手段,以及超高分辨率显微镜、基因编辑等手段,是一项很重要的突破。我国目前肿瘤发病率要比国外高很多,并且每年以3-5%的速度在快速增加。很大程度上与我们在肿瘤治疗的基础研究上,还没有很好的认识有关。
该药物同抗PD-1药物具有互补性,联合用药在未来肿瘤免疫治疗上,有很大的空间。”