鉀離子是控制T細胞抗癌能力的關鍵所在

美國癌癥研究所（NCI）癌癥研究中心（CCR）的科學家領導的一項研究揭示了促進腫瘤在腫瘤殺傷性免疫細胞存在的條件下持續(xù)生長的一種方式，這項發(fā)現(xiàn)于近日發(fā)表在《Science》上，揭示了一種可以增強抗腫瘤免疫治療療法的新方法。

死亡的癌細胞會釋放出鉀離子，而在一些腫瘤中，鉀的含量會達到很高的水平。該研究小組報告說，鉀的升高會導致T細胞保持干細胞樣的質量，或“干細胞性”，這與它們在免疫治療過程中消除癌癥的能力密切相關。研究結果表明，增加T細胞對鉀的接觸——或者模仿高鉀的效果——可以使癌癥免疫治療更有效。

“這項研究幫助我們更好地理解為什么癌癥免疫療法會起作用的。”領導該研究小組的CCR研究員Nicholas Restifo博士說道。“這項研究還可以為產(chǎn)生更好、更持久的治療反應指明道路。”免疫療法對一些癌癥患者產(chǎn)生了顯著的效果，根除了難以治療的腫瘤，在某些情況下，還導致了疾病的完全緩解。

但是許多病人的腫瘤對免疫療法沒有反應，研究人員正在努力確定為什么會這樣。此外，一些免疫治療方法，如CAR T細胞和免疫檢查點抑制劑，受T細胞壽命的限制。腫瘤內的抗癌T細胞會“耗盡”并死亡。因此，研究人員正在探索幫助用于免疫治療的T細胞存活更長時間并進行復制和生長的方法。

Restifo博士和他的團隊此前曾證實，瀕死癌細胞釋放到腫瘤內的高水平的鉀，可以阻止侵入腫瘤的殺死癌細胞的T細胞。在這項新的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，在高鉀條件下生長的T細胞也能保持T細胞的“干性”。這意味著，在腫瘤中，干細胞樣T細胞有自我復制的能力，但它們不能成熟為殺傷免疫細胞。通過保持T細胞處于這種狀態(tài)，腫瘤可以避免攻擊并繼續(xù)生長。這可以解釋，為什么腫瘤中存在T細胞，但腫瘤細胞還可以繼續(xù)生長。

然而，當干細胞樣T細胞從腫瘤中取出，在實驗室中大量生長，然后回到患者體內，干細胞樣T細胞可以成熟為能夠攻擊腫瘤的殺傷細胞。Restifo博士解釋說，T細胞保存下來的干性——也就是它們能夠無限期地自我更新，并對刺激做出反應，成為抗癌細胞——可能是使過繼細胞轉移療法成功的原因。

研究人員接下來探索了用高鉀水平來保存T細胞的干細胞以用于治療的療效。他們發(fā)現(xiàn)，生長在高鉀環(huán)境下的T細胞可以更有效地抑制移植到小鼠體內的原發(fā)性黑色素瘤和轉移性黑色素瘤。他們還發(fā)現(xiàn)，當暴露于高濃度的鉀時，從病人腫瘤中分離出來的T細胞和基因工程抗癌T細胞都具有更高水平的與持續(xù)生長和改善免疫治療結果相關的標志物。

最后，研究團隊證明，當他們使用特定的藥物來模擬鉀對小鼠T細胞的影響時，可以提高T細胞繼續(xù)生長和消除腫瘤的能力。這意味著這種藥物可能被用于誘導T細胞的干性，作為增強癌癥免疫治療的一種策略。Restifo博士說，下一步將是臨床試驗，“利用這些知識來進行更好的治療”，但他也對這些發(fā)現(xiàn)有助于我們目前對免疫療法的理解感到興奮。