在一項(xiàng)新的研究中，來自美國(guó)國(guó)家癌癥研究所和英國(guó)巴布拉漢研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)腫瘤組織死亡時(shí)從它當(dāng)中泄露出來的一種無機(jī)離子起著阻止抗腫瘤免疫細(xì)胞發(fā)揮功能的作用。這一發(fā)現(xiàn)為開發(fā)調(diào)動(dòng)免疫系統(tǒng)抵抗癌癥的療法提供一種新的方法。相關(guān)研究結(jié)果于2016年9月14日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Ionic immune suppression within the tumour microenvironment limits T cell effector function”。

腫瘤是由活躍增殖的細(xì)胞和死亡組織區(qū)域的混合物組成的。之前的研究已發(fā)現(xiàn)腫瘤能夠抑制抵抗它們的免疫細(xì)胞，但是在此之前，人們并不知道這是如何實(shí)現(xiàn)的。這項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)腫瘤內(nèi)的細(xì)胞一旦死亡就會(huì)釋放鉀離子到胞外空間中。鉀離子是一種通常在細(xì)胞內(nèi)而不是在細(xì)胞外高濃度存在的離子。胞外腫瘤環(huán)境中水平增加的鉀離子降低T細(xì)胞的活性，阻止它們的抗腫瘤功能，其中T細(xì)胞是免疫系統(tǒng)中的一種特化的效應(yīng)細(xì)胞。

研究人員對(duì)腫瘤特異性的T細(xì)胞進(jìn)行分子改造以便增加它們移除來自死亡的腫瘤細(xì)胞中的鉀離子。這些經(jīng)過改造的T細(xì)胞能夠有效地發(fā)揮著激活一種抗腫瘤免疫反應(yīng)的作用，盡管它們的周圍是較高水平的鉀離子環(huán)境。這些T細(xì)胞經(jīng)改造后表達(dá)更多的分子泵，而這些分子泵將過量的鉀離子從T細(xì)胞中驅(qū)逐出去。提供這些T細(xì)胞的“鉀離子輸出”能力會(huì)阻止導(dǎo)致細(xì)胞功能障礙的高水平胞內(nèi)鉀離子堆積。

以這種方式修飾T細(xì)胞會(huì)增殖皮膚癌小鼠的腫瘤清除和存活率。

論文共同作者、巴布拉漢研究所淋巴細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與發(fā)育項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)Rahul Roychoudhuri博士說，“盡管已知當(dāng)遭遇到外來入侵者和癌細(xì)胞時(shí)，鈣離子等離子在激活T細(xì)胞中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但是對(duì)胞外鉀離子如何可能影響這一點(diǎn)，人們知之甚少。令人吃驚的是，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)T細(xì)胞遭遇到腫瘤抗原時(shí)，由腫瘤中死亡的細(xì)胞釋放出的高水平鉀離子對(duì)鈣離子具有非常少的影響，但是會(huì)阻斷一種被稱作PI3K通路的細(xì)胞信號(hào)通路激活。在巴布拉漢研究所，我們?cè)谏婕癙I3K通路的研究中積累著大量的經(jīng)驗(yàn)，因此我們已作出很好的準(zhǔn)備來理解鉀離子阻斷T細(xì)胞激活的機(jī)制。”

這項(xiàng)研究揭示出腫瘤阻斷T細(xì)胞抗腫瘤功能的一種新機(jī)制和鑒定出設(shè)計(jì)新的癌癥免疫療法的新靶點(diǎn)。論文共同通信作者、美國(guó)國(guó)家癌癥研究所科學(xué)家Nicholas Restifo博士說，“這些發(fā)現(xiàn)對(duì)腫瘤微環(huán)境中的離子不平衡如何能夠強(qiáng)大地阻止浸潤(rùn)到腫瘤中的免疫細(xì)胞的功能提供新的認(rèn)識(shí)。我們特別興奮的是，這可能有助我們開發(fā)新的療法來激活癌癥患者體內(nèi)的免疫功能。