Новое исследование показало, что основное питательное вещество, обнаруженное в клетках, является ключом к поддержанию иммунного ответа организма, разрушающего рак. Открытие может привести к более эффективным способам лечения болезни.
Адаптивная иммунная система, также называемая приобретенным иммунитетом, использует специфические антигены для запуска стратегического иммунного ответа. В отличие от врожденной иммунной системы, которая атакует, основываясь на выявлении общих угроз, адаптивный иммунитет активируется при контакте с такими агрессорами, как рак, и использует иммунологическую память, чтобы узнать об угрозе и отреагировать соответствующим образом.
Некоторые раковые клетки способны уклоняться от адаптивного иммунного ответа организма, особенно убивающие рак Т-клетки, хотя механизмы, лежащие в основе этого процесса, плохо изучены. Что известно, так это то, что дендритные клетки (ДК) представляют собой уникальную систему клеток, которая «включает» Т-клетки, настраивая их на борьбу с раком.
Новое исследование, проведенное Детской исследовательской больницей Святого Иуды, внимательно изучило, как раковые клетки и дендритные клетки взаимодействуют и обнаружили, что основное питательное вещество, производящее энергию, играет ключевую роль в поддержании способности иммунной системы уничтожать опухоли.
Рассматриваемое питательное вещество — глютамин. Глютамин выполняет множество функций в организме, но одной из наиболее важных является обеспечение энергией иммунных клеток. Он потребляется в больших количествах этими клетками и клетками, подвергающимися быстрому делению, такими как раковые клетки.
Исследователи обнаружили, что в микроокружении опухоли иммунные и раковые клетки конкурируют за глютамин. Если он монополизирован раковыми клетками, для ДК остается меньше глютамина, а это означает, что у них может не быть энергии, необходимой для мобилизации Т-клеток для атаки на опухоль.
«Это перетягивание каната между питательными веществами между опухолевые клетки и иммунные клетки», — сказал Хунбо Чи, автор исследования. «Если опухолевые клетки используют весь доступный глютамин, тогда специализированный тип иммунных клеток, известный как дендритная клетка, испытывает недостаток глютамина, что приводит к нарушению противоопухолевой иммунной функции. Но если мы сможем добавить достаточное количество глютамина в микроокружение опухоли, это затормозит рост опухоли, потому что дендритные клетки будут использовать его и активировать адаптивный иммунный ответ».
Исследователи обнаружили, что добавление глютамина в микроокружение опухоли улучшает способность ДК активировать Т-клетки и значительно снижает рост опухоли. Это исследование впервые определило питательное вещество как основной сигнал между раковыми клетками и дендритными клетками в микроокружении опухоли.
«Несмотря на то, что Т-клетки являются краеугольным камнем противоракового иммунитета, они не могут выполнять эту работу сами по себе», — сказал 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, такие питательные вещества, как глютамин, служат в качестве лицензии для водителя».
Исследователи говорят, что их открытие может улучшить современные методы лечения рака.
«Мы очень рады установить связь между глютамином и , терапевтический эффект и дендритные клетки», — сказал Чуаншэн Го, ведущий автор исследования. «Это имеет решающее значение для эффективности блокады иммунных контрольных точек и терапии адоптивного переноса клеток».
Иммунная система различает нормальные клетки и раковые клетки, используя белки «контрольных точек» на иммунных клетках. Контрольные точки действуют как переключатель, который нужно включить, чтобы запустить иммунный ответ. Раковые клетки могут использовать контрольные точки для отправки ложных сигналов, сообщая Т-клеткам, что они не опасны, а блокаторы иммунных контрольных точек не позволяют раковым клеткам делать это. При адоптивном переносе клеток Т-клетки, полученные от пациента или другого человека, передаются пациенту, чтобы помочь его организму бороться с такими заболеваниями, как рак.
Исследование также показало, что два белка, FLCN и SLC38A2, реагируют или поглощают глютамин в DC, и что при удалении противоопухолевый эффект добавок глютамина был устранен. Исследователи говорят, что эти белки могут быть потенциальными мишенями для лекарств.
«В этой статье представлено доказательство того, что питательные вещества могут действовать синергетически с ингибиторами контрольных точек для лечения опухолей в качестве новой стратегии комбинированной терапии», — сказал Чи.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
