Иммунные и опухолевые клетки «буксир

Jun 17, 2023

Ученые из Детской исследовательской больницы Св. Джуда обнаружили, что изменение количества питательного вещества глютамина в микроокружении опухоли может усилить или ослабить противораковую реакцию иммунной системы.

Мемфис, Теннесси, 5 июля 2023 г.

(Слева направо) Автор-корреспондент Хунбо Чи, доктор философии, и первый автор Чуаншэн Го, доктор философии, оба из отдела иммунологии Сент-Джуда.

Ученые из Детской исследовательской больницы Св. Джуда обнаружили, что иммунные и опухолевые клетки конкурируют за глютамин, основное питательное вещество в их местной среде, что имеет серьезные последствия для противораковой активности. Если раковые клетки монополизируют глутамин, они могут помешать иммунным клеткам уничтожить рак. Результаты показывают, что доставка глютамина непосредственно в опухоли помогает инициировать противораковую активность иммунной системы. Исследователи также определили молекулярный путь, который может служить потенциальной мишенью для лекарств для достижения того же эффекта. Результаты были опубликованы сегодня в журнале Nature.

«Это перетягивание питательных веществ между опухолевыми клетками и иммунными клетками», — сказал соавтор Хунбо Чи, доктор философии, кафедра иммунологии Сент-Джуда. «Если опухолевые клетки используют весь доступный глютамин, то специализированный тип иммунных клеток, известный как дендритные клетки, испытывает недостаток глютамина, что приводит к нарушению противоопухолевой иммунной функции. Но если мы сможем добавить достаточное количество глютамина в микроокружение опухоли, это будет препятствовать росту опухоли, поскольку дендритные клетки будут использовать его и активировать адаптивный иммунный ответ». Дендритные клетки активируют иммунные клетки, убивающие рак, называемые Т-клетками.

Группа показала, что пополнение запасов глютамина в микроокружении опухоли серьезно замедляет рост опухоли, поскольку дендритные клетки тогда лучше активируют противораковые Т-клетки. Микроокружение опухоли состоит из химических веществ и клеток вокруг раковых клеток. Печально известно, что раковые клетки выделяют множество сигналов, чтобы «выключить» иммунный ответ в этой области, особенно Т-клетки, которые угрожают их разрушению. Команда Сент-Джуда первой определила питательные вещества как основной сигнал между раковыми и дендритными клетками в этой локальной среде.

«Мы очень рады установить связь между глютамином, терапевтическим эффектом и дендритными клетками», — сказал первый автор Чуаншэн Го, доктор философии, факультет иммунологии Сент-Джуда. «Это имеет решающее значение для эффективности блокады иммунных контрольных точек и терапии адоптивного переноса клеток».

Терапия, блокирующая иммунные контрольные точки, подавляет сигналы «выключения», которые раковые клетки посылают иммунным клеткам, которые подавляют иммунный ответ в микроокружении опухоли. Эти методы лечения оказались высокоэффективными, но только у небольшого числа пациентов. Исследователи обнаружили, что введение глютамина в сочетании с терапией контрольных точек повышает противораковую активность у мышей.

«Эта статья представляет собой доказательство концепции о том, что питательные вещества могут действовать синергически с ингибиторами контрольных точек при лечении опухолей в качестве новой стратегии комбинированной терапии», — сказал Чи.

Хотя многие исследования рака были сосредоточены на Т-клетках из-за их непосредственной уничтожающей рак активности, это исследование является одним из первых, изучающих, как микроокружение опухоли влияет на дендритные клетки, которые активируют Т-клетки. Исследователи обнаружили, что без глютамина дендритные клетки не могут активировать Т-клетки, которые непосредственно убивают раковые клетки.

«Хотя Т-клетки являются краеугольным камнем противоракового иммунитета, они не могут выполнять эту работу сами по себе», — объяснил Чи. «Мы можем думать о дендритных клетках как о водителе, а о Т-клетках — как об автомобиле. Если у вас нет водителя, машина не поедет. Более того, питательные вещества, такие как глютамин, служат водительским удостоверением».

Аналогичным образом, когда исследователи удалили белки, которые реагируют на глютамин или поглощают его в дендритных клетках, иммунные клетки не смогли активировать клетки, убивающие рак. Эти белки, называемые FLCN и SLC38A2, важны для восприятия и приобретения питательных веществ, но ранее не были связаны с реакцией иммунных клеток на опухоли. Они могут служить мощными мишенями для улучшения терапии рака.