微量元素能抗癌?听听专家怎么说!

镁能调节肿瘤免疫过程

 

  镁是人体必需的矿物元素,镁离子代谢异常与病菌感染和肿瘤等多种疾病密切相关,但是镁离子在免疫系统中所发挥的功能尚不明确。瑞士巴塞尔大学研究团队发现了镁离子通过影响细胞毒性T淋巴细胞(CD8+T)调节人体肿瘤免疫过程,相关成果在《Cell》发表。

  CD8+T是一种以分泌细胞因子的方式对肿瘤细胞产生杀伤作用的特异性T细胞。研究团队采用完全培养基和贫镁培养基来培养人类细胞,并通过分析两组细胞代谢组学的差异,发现贫镁培养基中CD8+T细胞的糖酵解明显减弱,进一步研究表明,镁离子通过改变CD8+T表面的I型白细胞功能相关抗原的构象调控CD8+T清除肿瘤细胞的功能。

 

  研究人员在小鼠肿瘤病灶处注射镁离子,实验结果显示与对照组相比,注射镁离子的小鼠肿瘤病灶处募集CD8+T细胞水平显着增加,细胞增殖加强,分泌杀伤因子的水平明显增多,对肿瘤的清除作用增强。

  研究团队检测了100位白血病患者和67位肺癌患者血清中镁离子水平,通过分析发现血清中镁离子含量低的患者生存率偏低,接受CAR-T治疗的效果也较差。

 

  该研究揭示镁离子可以诱导CD8+T细胞膜上LFA-1构象变化,从而改变其细胞毒性,促进CD8+T细胞杀伤肿瘤细胞等功能。

 

​铁死亡抑制肿瘤生长

 

  神经母细胞瘤是儿童最常见的颅外肿瘤,也是婴幼儿最常见的肿瘤,又被称为儿童癌症之王。神经母细胞瘤在临床上具有广泛异质性,大多表现出高度转移以及易复发等恶性肿瘤特征,而也有少数可以在完全不进行任何治疗的情况下退变为良性肿瘤,甚至肿瘤完全消失。

 

  MYC 基因是一组常见的癌基因(分为 C-MYC、N-MYC、L-MYC),许多癌症以来于作为转录因子的 MYC 的异常表达来促进癌细胞的不受控生长和增殖。高水平的 MYC 往往预示着不良临床结果,然而,目前针对 MYC 靶点的治疗基本上都失败了。

  神经母细胞瘤就是典型的 MYC 驱动的癌症,神经母细胞瘤患者通常会出现 N-MYC 基因(MYCN)的大量扩增,从而导致癌细胞失控。然而,也有相当一部分 MYCN 高表达的神经母细胞瘤患者,尤其是18个月以下的婴幼儿,他们在肿瘤已经出现转移的情况下,也会出现肿瘤自发消退的情况,而这背后的机制,仍然是个谜。

 

  近日,德国海德堡大学、德国癌症研究中心的研究团队发现MYCN 扩增的神经母细胞瘤对半胱氨酸高度依赖,且对铁死亡敏感,阻断半胱氨酸能够促进癌细胞的铁死亡,显著抑制肿瘤生长。

  该研究也解释了为什么一部分神经母细胞瘤婴幼儿患者在未经治疗的会自发痊愈——癌细胞快速分裂时耗尽半胱氨酸后触发铁死亡,从而清除了癌细胞。

 

  众所周知,多细胞生物在发育过程中,存在着多种预定的、受到精确控制的细胞程序性死亡,例如细胞凋亡、程序性坏死、细胞焦亡,以及铁死亡等。

 

  铁死亡是2012年由哥伦比亚大学实验室发现的一种铁依赖性的新型细胞程序性死亡方式,由过度堆积的过氧化脂质诱导发生,其形态特征,作用方式以及分子机制与其他程序性死亡方式截然不同。

  同时,细胞中也有多个对抗铁死亡的防御途径,其中最主要的一个是由谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)所介导的,通过谷胱甘肽(GSH)特异性催化过氧化脂质来抑制铁死亡的发生。

 

  癌细胞由于旺盛的代谢需求,会对一些特定的氨基酸具有强烈依赖性。研究团队三管齐下,在 MYCN 高表达的神经母细胞瘤的原位小鼠肿瘤模型中,同时阻断胱氨酸摄取、转硫作用、抑制 GPX4,从而完全阻断了半胱氨酸的来源,并抑制了 GPX4 介导的铁死亡抑制作用。实验结果显示,肿瘤生长受到了显著抑制。这表明同时靶向多个铁死亡相关靶点,是治疗 MYCN 驱动肿瘤的有希望的策略。