癌症重大突破：谷胱甘肽保留调节性T细胞功能防治癌症 免疫疾病

癌症现在全球泛滥，每年有数百万人确诊与死于癌症，而且给病人带来严重痛苦，很多癌症也没有有效的药物。但是，现在有一个好消息！卢森堡卫生研究院感染与免疫学系（LIH）的科学家们揭示了一种新颖的机制，研究人员特别关注的是调节性T细胞-一种特定类型的白细胞，通常会阻止免疫系统，免疫系统可以通过该机制控制自身免疫和癌症，而且可以通过针对性饮食改善这种机制。由于其重要性，该出版物被《细胞代谢》杂志选为该期刊5月号的封面故事。

由FNR ATTRACT研究员，实验与分子免疫学负责人Dirk Brenner教授领导的LIH研究小组揭示了一种控制调节性T细胞功能并确定自身免疫与抗癌活性之间平衡的机制。

在临床前模型中，科学家进一步表明，通过合理设计的饮食特别针对这些代谢改变，阐明疾病的代谢机制可以减少疾病，这为代谢疾病的未来治疗设定了新的方向。

这些发现今天发表在国际领先的《细胞代谢》杂志上，对自身免疫性疾病和癌症的个性化治疗选择的发展具有重要意义。

“健康的身体功能需要我们的免疫系统，并保护我们免受各种感染。在这方面特别重要的是T细胞，特别是调节性T细胞。尽管这些仅占所有T细胞的一小部分，但它们对于控制我们的免疫系统至关重要。

如果调节性T细胞不起作用，则免疫系统将失去控制并逆转其自身的身体。这可能导致有害的自身免疫性疾病，例如多发性硬化症、1型糖尿病或关节炎。但是，高度反应性的免疫系统可以非常有效地杀死癌细胞。这导致了“检查点抑制剂”的开发，这些特殊药物可释放出对癌细胞的免疫系统攻击，并于获得了诺贝尔医学奖。”

Dirk Brenner，NR ATTRACT研究员，卢森堡卫生研究院实验与分子免疫学系主任

卢森堡科学家从这个角度出发，揭示了一种新颖的机制，可以通过调整调节性T细胞代谢来控制极端或弱化免疫反应之间的平衡。

最初，研究人员专注于调节性T细胞如何应对压力。细胞应激可能源自细胞本身，例如当细胞被激活并分裂时，也可能源自其环境，尤其是附近的肿瘤细胞。

称为活性氧（ROS）的自由基是细胞应激的分子介质，这些对细胞有害，因此需要被灭活。“游离氧自由基被抗氧化剂“中和”，T细胞中的主要抗氧化剂是一种称为谷胱甘肽的分子。当我们意识到调节性T细胞的谷胱甘肽含量是其他T细胞的三倍时，我们感到惊讶。研究的第一作者，布伦纳教授小组的博士生亨利·库尼亚万说。

通过复杂的遗传方法，科学家仅在小鼠中的一小部分调节性T细胞中去除了一个名为“谷氨酸半胱氨酸连接酶”（Gclc）的基因，Gclc基因有助于谷胱甘肽的生产。

布伦纳教授的研究小组发现，自由基在这些基因改变的调节性T细胞中积累，并且这些细胞丧失了阻止免疫系统的能力。令人惊讶的是，这导致了大规模的免疫激活和致命的自身免疫性疾病。

该团队还发现，调节性T细胞中不存在谷胱甘肽，可大大提高丝氨酸代谢。丝氨酸是构成蛋白质结构单元的22种不同氨基酸之一，而氨基酸又对细胞的结构和功能很重要。

以前没有研究小组研究过谷胱甘肽、自由基、丝氨酸与调节性T细胞功能之间的联系，布伦纳教授的团队描述了导致他们的突变小鼠中观察到的自身免疫性疾病的代谢改变。

基于他们的发现，他们设计了一个具体的营养计划，旨在纠正这些引起疾病的代谢变化。该饮食计划既缺乏丝氨酸氨基酸，又缺乏紧密相关的甘氨酸。

有趣的是，这种精心设计的精确饮食抑制了严重的自身免疫性，没有疾病发作。重要的是，这个研究表明22种氨基酸中只有2种不存在可以治愈复杂的自身免疫性疾病。

因此，阐明疾病的确切代谢和分子基础提供了通过精确适应所描述疾病机制的特殊饮食纠正这些代谢异常的可能性，我们的研究可能是朝着代谢性疾病和自身免疫的个性化治疗迈出的第一步。”布伦纳教授解释说。

“谷胱甘肽，自由基和丝氨酸之间的关系可以用作调节免疫细胞活化的"开关"，更高的免疫细胞活性对癌症患者是有益的，我们对利用我们的发现也可以增强抗肿瘤反应-免疫活性的想法感到很感兴趣。”。

的确，该研究小组进一步表明，调节性T细胞中较低的谷胱甘肽水平以及由此引起的免疫细胞活化水平升高导致明显的肿瘤排斥反应，这可能为癌症治疗开辟新的治疗途径。

未来应用

LIH感染与免疫学系主任Markus Ollert教授解释说：“这些令人惊讶的结果表明，调节新陈代谢具有预防自身免疫和靶向癌症的巨大潜力，这可能为新一代免疫疗法的发展铺平了道路。”

他总结说：“在如此竞争激烈且享有盛誉的国际期刊上发表这些成果，不仅对我们的系和研究所，而且对整个卢森堡生物医学研究界都是巨大的成就。”

在未来的项目中，研究人员将利用他们的发现来阐述治疗干预的新方法。在这方面，科学家已经证明，他们所描述的疾病控制机制也与人类调节性T细胞有关。

丝氨酸可以从大豆、酿酒发酵剂、乳制品、鸡蛋、鱼、乳白蛋白、豆荚、肉、坚果、海鲜、种子、大豆、乳清和全麦中获取。

鱼,肉类,牛奶,豆子和奶酪等高蛋白食物是甘氨酸主要来源。

因为2型糖尿病、1型糖尿病都与炎症因子有关，存在免疫功能问题，如果能够进行针对性饮食干预，也可能会有意想不到的益处。

参考论文链接：/10.1016/j.cmet..03.004

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