Новое исследование, проведенное учеными Симмонсского онкологического центра UT Southwestern, предполагает, что лактат, побочный продукт метаболизма, вырабатываемый клетками во время напряженных упражнений, может омолаживать иммунные клетки, которые борются с раком. По словам авторов исследования, открытие, опубликованное в Nature Communications, в конечном итоге может быть использовано для разработки новых стратегий усиления противоопухолевого эффекта иммунотерапии рака.

Лактат, который мы обычно считаем отходами, играет ранее непризнанную роль в борьбе с раком».

Цзиньмин Гао, доктор философии, профессор клеточной биологии, отоларингологии — хирургии головы и шеи и фармакологии, член Комплексного онкологического центра Гарольда К. Симмонса.

Доктор Гао руководил исследованием совместно с коллегами из Симмонсского онкологического центра Бараном Шумером, доктором медицинских наук, профессором отоларингологии – хирургии головы и шеи, и Бо Ли, доктором философии, доцентом иммунологии, работавшим в отделении биоинформатики Лиды Хилл.

Лактат обычно используется в растворе Рингера, вводимом внутривенно для замены жидкости после кровопотери из-за травмы, хирургического вмешательства или тяжелых ожогов или для лечения состояния, называемого метаболическим ацидозом. Хотя молочная кислота (лактат с дополнительным протоном) связана с ростом рака и подавлением иммунитета, влияние лактата на рак и иммунитет остается неясным.

Чтобы исследовать этот вопрос, доктор Гао и его коллеги вводили инъекции лактата мышам с раком толстой кишки или меланомой ; другим мышам с опухолями вводили глюкозу. В то время как глюкоза оказала небольшое влияние, рост опухоли значительно уменьшился у мышей, получавших лактат. Когда исследователи провели тот же эксперимент на мышах, генетически модифицированных без Т-клеток , это противоопухолевое действие было заблокировано, что позволяет предположить, что лактат, по-видимому, оказывает свое действие через эту популяцию иммунных клеток.

Введение только лактата не полностью устраняло опухоли. Но когда исследователи добавили широко используемый ингибитор иммунных контрольных точек — тип иммунотерапии рака, который освобождает тормоза, мешающие Т-клеткам бороться со злокачественными новообразованиями, — около половины мышей полностью избавились от опухолей. Лактат также значительно улучшал действие противораковой вакцины и улучшал противораковый ответ культивируемых Т-клеток, которые вводили мышам с опухолями.

Дальнейший анализ секвенирования РНК одиночных клеток показал, что больше Т-клеток проникло в опухоли мышей, получавших лактат. По сравнению с животными, которые не получали этого лечения, Т-клетки мышей, получавших лактат, экспрессировали больше генов, связанных со стволовыми Т-клетками, и меньшее количество генов, связанных с маркерами истощения, что делало их более подходящими для эффективной борьбы с раком.

Доктор Гао сказал, что данные свидетельствуют о том, что лактат можно использовать для дополнения существующих иммунотерапевтических средств, таких как ингибиторы иммунных контрольных точек, противораковые вакцины и терапия CAR-T-клетками — лечение рака, при котором Т-клетки, сконструированные для борьбы с определенными типами опухолей, размножаются в организме. лаборатории, а затем вводится больным. Это также предполагает, что физические упражнения, которые естественным образом повышают уровень лактата, могут защищать от рака или усиливать иммунную систему для борьбы с раком. Доктор Гао и его коллеги планируют изучить эти темы в будущих исследованиях.

Доктор Гао занимает почетную кафедру Элейн Дьюи Сэммонс в области исследований рака в честь Юджина П. Френкеля, доктора медицины. Доктор Шумер является семейным профессором TC Lupton в области ухода за пациентами в честь доктора Джона Даулинга МакКоннелла и доктора Дэвида Эндрю Пистенмаа. Доктор Фу имеет степень профессора иммунологии Мэри Нелл и Ральфа Б. Роджерса. Доктор Шумер также является членом Института мозга Питера О’Доннелла-младшего.

Среди других исследователей UTSW, которые внесли свой вклад в это исследование, были Цян Фэн, Жида Лю, Сюэсинь Ю, Тонги Хуан, Цзяхуи Чен, Цзянь Ван, Джонатан Вильгельм, Сусинь Ли, Дживон Сонг, Вэй Ли и Чжичен Сунь.

Это исследование финансировалось Национальными институтами здравоохранения (R01CA216839 и U01CA218422) и Фондом Мендельсона-Янга в области терапии рака.