医学进展
2016年07月刊
医学进展

肿瘤免疫治疗新突破:神奇的胆固醇

作者:贾玉华

现代社会中,提起胆固醇,总是令人爱恨交织。大多数情况下,在人们的印象中,胆固醇对健康的影响,还是弊大于利。然而,一项新的研究,给了胆固醇以平反的机会。

《自然》Nature杂志刊登了上海科学家的一项最新动物研究成果:提高CD8+T细胞中的胆固醇含量,可增加其细胞杀伤能力,从而达到治疗恶性肿瘤的效果。看到了吧,这里的胆固醇,变成了人类的好朋友!

首先来科普一下,什么是CD8+T细胞?人体中的T淋巴细胞,有多种分类方法,按细胞表面分化抗原(cluster of differentiation, CD)的不同,可分为CD4阳性(CD4+)和CD8阳性(CD8+)两大亚群。而其中CD8+T细胞,可以直接杀伤肿瘤细胞,用于对抗癌症,相当于人体免疫系统派出的“杀手”,因此又称“杀伤性T细胞”。

恶性肿瘤的治疗方法,传统上分为外科手术切除、内科药物化疗或者放射性治疗三种,近年来发展起来的第四种,被称为肿瘤的免疫疗法。其机理是CD8+T细胞在与肿瘤细胞接触的界面上形成免疫突触,牢牢抓住肿瘤细胞,并向其内部注入毒素和颗粒酶等物质,从而造成肿瘤细胞的死亡。这种方法,是利用人体自身的免疫系统来识别和杀死肿瘤细胞。基因突变越多的肿瘤,如黑色素瘤、肺癌等,使用免疫治疗的效果越好。

许琛琦研究员课题组所开展的这项动物研究,选择了小鼠黑色素瘤原位模型、恶性肿瘤的肺转移模型、小鼠原位肺癌模型和李斯特菌感染模型进行测试。结果发现:当CD8+细胞质膜中的胆固醇含量提高时,细胞的杀伤能力会增强,患癌小鼠的生存时间延长,小鼠体内的细菌也被更多地清除。高分辨率显微镜显示,导致这一结果的原因,是当细胞膜中的胆固醇含量上升时,CD8+T细胞的免疫突触会更快地形成,从而更快、更多地释放毒素等物质。

胆固醇在细胞内的代谢分为四个过程:吸收、外排、合成、储存。胆固醇酯化酶ACAT1能够促进细胞中胆固醇的储存。当抑制CD8+T细胞中的ACAT1活性时,其细胞质和细胞膜上的胆固醇含量开始上升,起到提高细胞杀伤能力的效果。那么,如何能够抑制ACAT1的活性,从而提高CD8+T细胞膜中的胆固醇含量呢?研究人员发现了两种途径:其一为药物干预,其二为移植或回输经过基因改造的“特种”CD8+T细胞。

研究者找到了一种曾被放弃的小分子药物——Avasimibe来进行试验,因其能够精准地抑制ACAT1的活性,减少细胞内胆固醇的储存,所以Avasimibe曾被设计成抗动脉粥样硬化等心血管疾病的药物。虽然最终试验失败而惨遭放弃,但Avasimibe对人体的安全性已经得到证实。

本研究中,研究者发现,Avasimibe能够提高CD8+T细胞中的胆固醇含量,起到提高其杀伤肿瘤细胞能力的作用,且与抗PD-1的肿瘤免疫药物联用时,杀伤肿瘤细胞的效果更明显。其机理为:抗PD-1药物能够抑制肿瘤细胞的“逃逸”,帮助“杀手”细胞识别、找到肿瘤细胞,而Avasimibe则增强“杀手”的威力。

这是Avasimibe在癌症治疗领域的作用首次被发现属于创新型应用,类似于“伟哥”当年的经历,属于医药领域里的意外之喜(happy accident)。就此,研究者已经向国家知识产权局申请了专利保护。

与此同时,为了防止公众对这一研究成果的误解,研究者强调:人体细胞中的胆固醇不等于血液中的胆固醇,血液中胆固醇高也不代表细胞中胆固醇高。

此胆固醇非彼胆固醇,要想提高细胞中胆固醇的含量,起到抗癌的效果,还是要通过药物或者前述的基因改造方法。大家不要看完文章就去吃胆固醇哟!(作者:贾玉华)

参考文献:Nature Immunology 2016;17:480


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