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《自然·癌症》:美国Wistar研究所发现调节乙酸代谢、改善T细胞抗肿瘤活性的治疗新靶点
2023/9/22 12:28:10 | 浏览:1207 | 评论:0

凶神恶煞的癌细胞们私下里可都是“醋精”:癌细胞可以借助乙酰辅酶合成酶2(ACSS2),将醋酸也就是乙酸转化为乙酰辅酶A,以此作为能量来源;在乏氧和营养不足的条件下,这条代谢路径对癌细胞还格外重要[1-2]。


相信反应快的读者们,已经想到接下来的问题了:能不能通过干预癌细胞的“吃醋”,增强抗肿瘤免疫应答呢?近期发表在Nature Cancer上的一项最新研究显示,干预癌细胞经ACSS2代谢醋酸不仅是行之有效的思路,还有意外收获!


美国Wistar研究所的研究团队发现,抑制癌细胞的ACSS2,会使癌细胞从醋酸的消耗者转变为生产者,而以T细胞为主的肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)们就会笑纳这些醋酸,显著增强自身效应功能和增殖活性,从而有效增强抗肿瘤免疫应答,所以ACSS2也是颇有潜力的抗癌新靶点[3]。


《自然·癌症》:美国Wistar研究所发现调节乙酸代谢、改善T细胞抗肿瘤活性的治疗新靶点

论文首页截图


在先前的基础研究中[4],Wistar研究所团队已经初步阐明了小分子ACSS2抑制剂的抑癌作用,此次研究则首先分析了免疫系统对ACSS2抑制的影响,初步实验显示:直接敲除ACSS2表达也可有效抑癌,但这种抑癌效应依赖于T细胞及NK细胞,清除这两类免疫细胞后,敲除ACSS2的抑癌效应也会消失。


RNA测序分析则显示,经小分子ACSS2抑制剂处理后,小鼠体内表达上调最显著的基因,大多与抗原呈递,免疫细胞激活、迁移和浸润有关,但对癌细胞基因表达影响有限,说明小分子ACSS2抑制剂的起效,确实要依赖免疫细胞们,而且除了T细胞和NK细胞,B细胞、巨噬细胞和树突状细胞也都来“参团”。


《自然·癌症》:美国Wistar研究所发现调节乙酸代谢、改善T细胞抗肿瘤活性的治疗新靶点

RNA测序提示,ACSS2抑制剂处理可有效激活肿瘤浸润T细胞


为啥各种免疫细胞都这么积极呢?这是因为ACSS2抑制剂处理,使癌细胞们无法再经ACSS2代谢醋酸,从醋酸的消耗者转变为“产出者”,而免疫细胞们则可通过ACSS2的同家族成员ACSS1,将这些多出来的醋酸作为替代能源高效消耗掉,其中CD8+T细胞“吃醋”效率最高,且该过程并不受ACSS2抑制剂影响


《自然·癌症》:美国Wistar研究所发现调节乙酸代谢、改善T细胞抗肿瘤活性的治疗新靶点

免疫细胞可高效代谢癌细胞“产出”的醋酸


研究团队又分析了乳腺癌患者的免疫细胞,发现CD8+T细胞等淋巴细胞的ACSS1表达水平,均显著高于单核细胞及癌细胞,并尝试直接用补充醋酸的方法对它们增效,而在葡萄糖不足的环境条件中,CD8+T细胞确实可以高效利用醋酸。


因此总结起来,抑制ACSS2可以通过两方面的机制增强抗肿瘤免疫应答,一是减少癌细胞经ACSS2代谢醋酸并供能,二是让多余的醋酸补给T细胞等免疫细胞,增强免疫细胞的战斗力


《自然·癌症》:美国Wistar研究所发现调节乙酸代谢、改善T细胞抗肿瘤活性的治疗新靶点

研究机制总结


虽说研究团队没有评估ACSS2抑制剂是否能与PD-1/L1抑制剂协同增效(仅评估了对化疗的增效性),但免疫细胞们都在天降醋酸的加持下战力满满了,免疫治疗效果还能弱?奇点糕相信ACSS2抑制剂将来也能成为一员抗癌猛将,至于各位读者嘛……不知道这句提醒有没有必要,但可别尝试喝醋抗癌啊


参考文献:

[1]Bose S, Ramesh V, Locasale J W. Acetate metabolism in physiology, cancer, and beyond[J]. Trends in Cell Biology, 2019, 29(9):695-703.

[2]Schug Z T, Peck B, Jones D T, et al. Acetyl-CoA synthetase 2 promotes acetate utilization and maintains cancer cell growth under metabolic stress[J]. Cancer Cell, 2015, 27(1):57-71.

[3]Miller K D, O’connor S, Pniewski K A, et al. Acetate acts as a metabolic immunomodulator by bolstering T-cell effector function and potentiating antitumor immunity in breast cancer[J]. Nature Cancer, 2023.

[4]Miller K D, Pniewski K, Perry C E, et al. Targeting ACSS2 with a transition-state mimetic inhibits triple-negative breast cancer growth[J]. Cancer Research, 2021, 81(5):1252-1264.

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