CD4+T细胞改变肿瘤代谢，导致TNF-α依赖的氧化应激增强及肿瘤细胞死亡

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文章背景简介

BACKGROUND INTRODUCTION

在肿瘤微环境（TME）中，活化的T细胞会与癌细胞竞争能量和营养，在营养缺乏的情况下，癌细胞似乎比T细胞生存更活跃，癌细胞产生的代谢物会损害或限制T细胞的代谢，并使T细胞功能失调。过去科学家们对肿瘤抑制T细胞代谢的情况已经研究得很透彻了，但是免疫疗法对肿瘤细胞代谢水平的影响却鲜有研究。为此科学家们开发了一种CD4＋T细胞过继疗法，可以治愈异种移植的结直肠癌小鼠。通过对肿瘤进行代谢组学分析，研究人员发现过继性T细胞疗法可以显著改变肿瘤的代谢情况。通过进一步分析，研究人员发现T细胞来源的肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor alpha，TNF－α）可以与化疗协同作用，以一种依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrogen，NADPH）氧化酶的方式加剧氧化应激以及促进肿瘤细胞死亡。这一研究为免疫治疗对肿瘤代谢的影响提供了新的见解，并确定肿瘤氧化还原向过度氧化应激倾斜是过继免疫治疗疗效的一个重要机制。该研究由美国奥古斯塔大学Habtetsion等人发表在2018年8月的《Cell metabolism》（IF＝ 22．415，生物1区）上，论文题为“Alteration of Tumor metabolism by CD4＋ T Cells Leads to TNF－a－Dependent Intensification of Oxidative Stress and Tumor Cell Death”。

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所用到的主要方法

METHODS

1、流式细胞术分析

2、细胞内ROS测定

3、H＆E免疫组织化学

4、免疫荧光分析

5、细胞内GSH含量和GSH／GSSG比值的测定

6、RNA提取和实时定量PCR（qRT－PCR）

7、代谢组学分析

8、超高效液相色谱－串联质谱（UPLC－MS／MS）

9、CRSIPR／CaS9

10、病毒制备与T细胞转导

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文章主要内容摘要

ABSTRACT

癌症对T细胞代谢的抑制作用已经得到证实，但免疫治疗对肿瘤细胞的代谢影响尚知之甚少。本文开发了一种基于CD4＋T细胞的过继免疫治疗方案，该方案对种植性结直肠癌小鼠有明显的效果。通过对肿瘤进行代谢分析，我们发现过继免疫治疗改变了肿瘤的代谢，导致肿瘤细胞中的谷胱甘肽被清除及活性氧（ROS）积累。进一步研究证明T细胞来源的肿瘤坏死因子α（TNF－α）可以与化疗协同作用，以NADPH（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氢）氧化酶的方式加强氧化应激并导致肿瘤细胞死亡。而通过抑制肿瘤细胞中的TNF－α信号或者清除ROS来削弱氧化应激水平可以降低过继性T细胞免疫疗法的疗效，相反，如果化疗后提供促氧化剂则可以部分恢复过继性T细胞免疫疗法的抗癌能力。这些发现表明，增强肿瘤氧化应激是过继免疫治疗疗效的一个重要机制。