《自然》:新的癌癥“肥胖謬論”機制
原創(chuàng) 代絲雨 奇點網(wǎng)
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肥胖癥已成為癌癥的主要來源,超過13種癌癥的發(fā)生與肥胖有關,而肥胖癥僅次于吸煙可以預防癌癥風險。
但是令人費解的是,肥胖雖然可以促進癌癥的發(fā)展,但是在病人接受免疫治療時也表現(xiàn)出了“緩沖作用”,高BMI患者對免疫治療的反應率更高,愈合后更好。
到底肥胖真的有善良的一面,還是有什么我們不知道的秘密?
今天,范德堡大學的科學團隊在《自然》上發(fā)表了一篇文章。研究人員發(fā)現(xiàn),與炎癥相關的肥胖細胞因子會促進腫瘤的巨噬細胞。(TAM)表達PD-1,進而損害抗腫瘤免疫監(jiān)測。盡管這樣可以促進癌癥的發(fā)展,但是也給抗PD-1療法帶來了更多的發(fā)揮空間。
論文題圖
研究人員分別給小鼠喂低脂食物(LFD,10%的能量來自脂肪)和高脂肪飲食(HFD,45%的能量來自脂肪),從6歲到20歲。雖然食物攝入量沒有太大變化,但HFD小鼠體重增加了更多,并表現(xiàn)出肥胖相關的代謝變化,如高血糖和高胰島素血癥。
將MC38腸癌細胞注入小鼠后,正如預測的那樣,HFD小鼠腫瘤生長得更快。有趣的是,只有HFD小鼠在給小鼠進行抗PD-1抗體治療后,才表現(xiàn)出顯著的抗腫瘤效果。
HFD,一方面可以促進腫瘤的生長,另一方面可以增強抗PD-1抗體的治療效果,這是相當可笑的。
HFD小鼠抗PD-1抗體效果真的很好。
研究人員分析了HFD小鼠的免疫細胞,發(fā)現(xiàn)HFD減少了腫瘤浸潤T細胞。(TIL)CD8中特異性效應 CD4是T細胞的數(shù)量。 T細胞的頻率不變,而巨噬細胞的豐度增加。
一系列的測序結果顯示,腫瘤與巨噬細胞有關(TAM)這是一個非常顯著的變化。HFD增強了TAMPD-1的表達能力,并且普遍改變了TAM的新陳代謝,尤其是脂肪酸氧化。
考慮到這一點,研究人員對TAM進行了更深入的分析,發(fā)現(xiàn)HFD小鼠中的TAM功能明顯下降,如吞噬、MHC-I和MHC-在抗PD-1抗體治療之后,II等抗原遞呈相關分子表達的減少也有所改善。
HFD降低了TAM功能,并被抗PD-1抗體治療拯救。
研究人員注意到TAM表達PD-1。
分析了腸癌、腎癌等癌癥患者的樣本數(shù)據(jù)集,研究人員發(fā)現(xiàn),TAM表達PD-1水平與腫瘤分級無關,但隨著患者身體質量指數(shù)的增加,會呈上升趨勢。
還可以觀察到,HFD促使TAM中PD-1的表達增加,但是并不影響CD8。 PD-1在T細胞中的表達。服用藥物誘導無菌性腹膜炎,還可以增加小鼠腹膜巨噬細胞中PD-1的表達。
上述數(shù)據(jù)表明,肥胖和炎癥可以直接促進巨噬細胞的PD-1表達。
在巨噬細胞中,肥胖和炎癥直接促進PD-1的表達
在機制方面,與肥胖有關的INF-γ、TNF-αMTORC1和糖酵解依賴等炎性細胞因子促進了巨噬細胞PD-1的表達;PD-另一方面,它抑制了TAM功能,削弱了TAM刺激T細胞的能力。
但是這也給了免疫療法更多的空間。對于高BMI個體,應用抗PD-1抑制劑治療可能會釋放肥胖對TAM功能的抑制,從而增強T細胞功能。
綜上所述,這項研究表明,肥胖癥相關的代謝和炎癥信號會促進PD-1在TAM中的表達,進而驅動相關的負反饋機制,從而損害腫瘤的免疫監(jiān)測。可以預見,其他先天性免疫細胞和飲食方法也可能影響腫瘤免疫,需要后續(xù)研究才能找出。
參考資料:
[1]https://www.nature.com/articles/s41586-024-07529-3
這篇文章的作者是代絲雨
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