在癌症患者体内,由于癌细胞会疯狂掠夺葡萄糖这一细胞都需要的“粮食”,会导致免疫细胞“饿肚子”,战斗力也会受到影响。
近日,来自美国纪念斯隆凯特琳癌症中心(MSK斯隆)的科学家团队,找到了一种非常聪明的方法——直接改变免疫细胞的“食谱”,让它们改用果糖来“吃饱肚子”,维持良好的战斗力。
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在日常生活中,果糖(Fructose)是我们从水果、蜂蜜等食物中获取的糖分。它的特点是不像葡萄糖那样被广泛利用,大部分果糖进入身体后,会被肝脏和肠道转化成葡萄糖,通常不会直接被人体细胞利用。
癌细胞本质上也是人体细胞,因此也不会直接利用果糖(存在特例),这就意味着——免疫细胞如果能“吃”果糖,那它们就能在肿瘤周围独享这份能量,不受癌细胞的竞争影响。
因此,科学家们通过基因编辑技术,机智地给免疫细胞安装上一种名为GLUT5的特殊蛋白质,使它们能够直接吸收和利用果糖。
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实验中,科学家们让患癌小鼠接受了两种不同类型的治疗:
其一,是普通的免疫细胞治疗,结果显示,它们容易因为被肿瘤抢夺太多葡萄糖而“饿到无力再战”。
其二,是安装了GLUT5的“果糖动力免疫细胞”,结果显示,经基因改造的免疫细胞,在实验室中能更快增殖、更强有力地打击肿瘤,杀伤力远超普通免疫细胞。
研究人员发现,如果给实验小鼠提供高果糖饮食,则免疫细胞的杀伤力会进一步提升。
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首先,MSK斯隆的新发现,让免疫细胞有了新的能量来源,相当于绕开了长久以来癌细胞设置的“封锁线”。
其次,现在已上市或未上市的大量癌症免疫疗法(比如CAR-T疗法),在一些患者身上效果不佳,部分原因正是肿瘤微环境容易让免疫细胞筋疲力尽,难以生存。开辟了新的强化路径后,现有免疫疗法可能会变得更有效,特别是在诸如肺癌、乳腺癌、肝癌等实体瘤中。
第三,除了癌症治疗外,科学家们还打算尝试研究,能否用类似的方法,加强【干细胞】的能量供应,以提高干细胞在组织修复和再生医学中的作用,比如修复关节软骨、加速伤口愈合等。
研究人员表示,如果把免疫细胞比作一台战斗机,那么他们现在做的事,就是优化燃料系统,让飞机可以随时“加满果糖”快速出击。
参考来源
https://www.mskcc.org/news/retooled-immune-cells-use-fructose-to-turbocharge-themselves-to-fight