人體大約有80%的膽固醇來源于肝臟等組織的合成,稱為內源性膽固醇;有20%來源于食物攝入,稱為外源性膽固醇。飲食習慣如喜食油膩食物、偏愛肉食、經常食用高膽固醇食物等會導致外源性膽固醇的升高,但是最主要的原因是體內脂質代謝異常。
最近,休斯頓衛理研究所的華人科學家團隊揭露了高膽固醇的又一罪證。他們發現,高膽固醇會使促進T細胞免疫檢查點的表達,使得T細胞更容易被抑制,而失去抗腫瘤功能。值得慶賀的是,該團隊也揭示了高膽固醇抑制T細胞的機制,并找到了拯救T細胞和促進免疫治療的潛在靶點。
此外,他們還發現,他汀類藥物可以降低腫瘤中的膽固醇含量,減輕腫瘤對T細胞的抑制,促進免疫治療。相關研究發表在著名學術期刊《細胞代謝》上,論文的通訊作者是Qing Yi教授,第一作者是Xingzhe Ma和Enguang Bi兩位博士[1]。
Qing Yi教授(圖源:houstonmethodist.org)
其實在2016年時,科學家就發現膽固醇代謝會影響T細胞的抗腫瘤活性,相關文章發表在《自然》上[2]。
2017年時,又有人發現膽固醇會作用于免疫細胞,促進乳腺癌的轉移和復發,相關論文發表在《自然通訊》上[3]。
而到了2018年,Qing Yi教授團隊發現,膽固醇含量低的T細胞抗癌能力更強,而膽固醇含量高的T細胞抗癌能力更弱,相關研究發表在《實驗醫學雜志》上[4]。
這也讓Li教授開始對膽固醇在免疫細胞中的作用感興趣。于是,他的團隊繼續進行深入的調查。
他們對腫瘤小鼠進行檢測發現,腫瘤組織中膽固醇含量要高于其他免疫器官。并且,免疫細胞的膽固醇含量越高,PD-1、LAG-3、TIM-3、2B4等免疫檢查點[5]的表達量就越高,細胞更容易凋亡,而細胞殺傷毒性和增殖能力則越低。這些證據表明,膽固醇可能具有免疫抑制的能力。
膽固醇含量與免疫檢查點的關系
研究人員設計實驗對這個猜想進行了驗證。他們發現,當膽固醇在T細胞中的積累時,會促進免疫檢查點基因的表達,也即增加T細胞上剎車的數量。而當將這些T細胞注射進入小鼠腫瘤后,就會受到明顯的免疫抑制。
隨后,他們又證實,小鼠腫瘤組織中的膽固醇含量要明顯高于其他組織,而且腫瘤組織中的膽固醇含量,足以促進免疫檢查點的表達,使得T細胞更容易被抑制。此外,研究人員還發現,人類結腸癌和骨髓瘤組織中,膽固醇的含量要高于正常組織。
以上實驗都證實,高膽固醇確實具有免疫抑制的能力。不過,高膽固醇為什么會促進免疫檢查點的表達呢?
研究人員用不同濃度的膽固醇對T細胞進行處理,然后用基因芯片進行分析,發現高膽固醇會破壞脂質代謝網絡,這樣就給細胞造成了很大壓力,于是細胞的內質網做出脅迫響應,上調了一個內質網脅迫感受器——XBP1的表達。而這個XBP1感受器則會促進免疫檢查點的表達,使T細胞受到抑制[6]。
高膽固醇促進免疫抑制的機制
簡單來說,就是當T細胞感受到細胞內部有脅迫時,就會發出指令,關閉自身的免疫功能。而腫瘤正是利用T細胞的這種應激機制,通過高膽固醇在T細胞內制造脅迫,迫使其應付內亂,而無暇御敵。
既然發現了內質網脅迫—XBP1通路會介導免疫抑制,那將這條通路阻斷,是否有助于解除免疫抑制呢?
于是,研究人員將內質網脅迫—XBP1通路阻斷,發現能逆轉高膽固醇誘導的T細胞抑制。同時這也說明,抑制這條通路,具有增強免疫治療的潛力。
他們將小鼠腫瘤組織中的腫瘤浸潤T細胞提取出來,進行過繼性T細胞治療,并與XBP1抑制劑(STF)進行聯用,在肺癌小鼠中進行治療。實驗結果顯示,與對照組相比,聯用組的治療效果最好。與此相反,在T細胞中過表達XBP1,則會使其完全失去抗腫瘤能力。
XBP1抑制劑(STF)可以促進過繼性T細胞治療
黑點為腫瘤
阻斷內質網脅迫—XBP1通路可以促進免疫治療,那減少腫瘤中膽固醇含量是否有同樣的效果呢?
答案是肯定的。研究人員下調了癌細胞的膽固醇合成后,再用過繼性T細胞進行治療,發現進入腫瘤的T細胞PD-1等免疫檢查點的表達量更低,受到的抑制更小,而治療效果也更好。
不僅如此,當用辛伐他汀處理腫瘤小鼠后,再進行過繼性T細胞治療,發現與對照組相比,處理組小鼠腫瘤內的膽固醇含量更低,而T細胞的免疫檢查點表達也更低。這說明他汀可能具有促進免疫治療的作用。
他汀處理的小鼠中,T細胞剎車數量更少
這項研究證實了腫瘤能通過膽固醇抑制T細胞,并揭示內質網脅迫在其中發揮的重要作用,指出了一個可能促進免疫治療的作用靶點。
并且,本研究還證實,下調腫瘤微環境中的膽固醇水平,有助于解除T細胞的免疫抑制。這表明,他汀類藥物具有增強免疫治療效果的潛力。而這也進一步解釋了為什么胖子抗癌能力差,免疫治療效果好的現象。
之前我們已經報道過他汀具有抗多種癌癥的作用,而今,這個發現有可能進一步拓展了它在癌癥治療領域的應用,造福于更多的患者。
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