芝加哥大学研究职员的一项新研究批注，反式异丙酸（TVA）是一种长链脂肪酸，保存于牛羊等放牧动物的肉类和乳制品中，可以提高CD8+ T细胞浸润肿瘤和杀死癌细胞的能力。
揭晓在《Nature》杂志上的这项研究还批注，血液中循环TVA水平较高的患者对免疫疗法的反应更好，这批注它有可能作为一种营养增补剂来增补癌症的临床治疗。
“有许多研究试图解读饮食与人类康健之间的联系，但由于人们吃的食物种类繁多，很难明确其中的潜在机制。但若是我们只关注食物中的营养物质和代谢物，我们就会最先看到它们是怎样影响心理和病理的，”芝加哥大学Janet Davison Rowley优异效劳医学教授、这项新研究的资深作者之一Jing Chen博士说。“通过关注可以激活T细胞反应的营养物质，我们发明了一种通过激活主要的免疫途径来增强抗肿瘤免疫的营养物质。”
寻找能激活免疫细胞的营养物质
Chen的实验室专注于相识血液中的代谢物、营养物质和其他分子怎样影响癌症的生长和对癌症治疗的反应。在这项新研究中，两位博士后，Hao Fan博士和Siyuan Xia博士，两位配合第一作者，从约莫700种来自食物的已知代谢物的数据库最先，组装了一个由235种来自营养物质的生物活性分子组成的“血液营养素”化合物库。他们在这个新库中筛选了这些化合物，以相识它们通过激活CD8+ T细胞（一组对杀死癌细胞或病毒熏染细胞至关主要的免疫细胞）来影响抗肿瘤免疫的能力。
在科学家们评估了人类和小鼠细胞中的前六种候选物质后，他们发明TVA体现最好。TVA是母乳中含量最多的反式脂肪酸，但人体不可自行爆发。只有约莫20%的TVA被剖析成其他副产品，剩下的80%在血液中循环。Chen说：“这意味着它一定尚有别的功效，以是我们最先更多地研究它。”
研究职员随后用差别肿瘤类型的细胞和小鼠模子举行了一系列实验。与比照组相比，给老鼠喂食富含TVA的食物显著降低了玄色素瘤和结肠癌细胞的肿瘤生长潜力。TVA饮食也增强了CD8+ T细胞浸润肿瘤的能力。
研究小组还举行了一系列分子和基因剖析，以相识TVA是怎样影响T细胞的。其中包括一种监测单链DNA转录的新手艺，称为酮醇辅助单链DNA测序（KAS-seq），由芝加哥大学 John T. Wilson 优异效劳化学教授、该研究的另一位资深作者Chuan He博士开发。Chen和He实验室举行的这些特另外实验批注，TVA使细胞外貌的一种名为GPR43的受体失活，这种受体通常由肠道微生物群爆发的短链脂肪酸激活。TVA抑制了这些短链脂肪酸，并激活了一个被称为CREB途径的细胞信号传导历程，该历程涉及多种功效，包括细胞生长、存活和分解。该团队还批注，从CD8+ T细胞中完全去除GPR43受体的小鼠模子也缺乏改善的抗肿瘤能力。
最后，该团队还与芝加哥大学医学教授Justin Kline医学博士相助，剖析了接受CAR-T细胞免疫疗法治疗淋巴瘤患者的血液样本。他们发明，TVA水平较高的患者往往比TVA水平较低的患者对治疗的反应更好。他们还与Anjuli Seth Nayak医学教授Wendy Stock博士相助，对白血病细胞系举行了测试，发明TVA增强了免疫治疗药物杀死白血病细胞的能力。
关注营养，而不是食物
这项研究批注，TVA可以作为一种膳食增补剂来资助种种基于T细胞的癌症治疗，只管Chen指出，主要的是确定营养自己的最佳量，而不是食物泉源。越来越多的证据批注，摄入过多的红肉和奶制品对康健有害，以是这项研究不应该成为吃更多芝士汉堡和披萨的捏词；相反，它批注像TVA这样的营养增补剂可以用来增进T细胞的活性。Chen以为，可能尚有其他营养素也能起到同样的作用。
他说：“早期的数据显示，植物中的其他脂肪酸也通过类似的受体发出信号，以是我们信托，植物中的营养物质很可能也能通过激活CREB通路来起到同样的作用。”
这项新研究还强调了这种“代谢组学”要领的远景，该要领可以明确饮食的组成部分怎样影响sunbet康健。陈说，他的团队希望建设一个周全的血液循环营养库，以相识它们对免疫力和其他生物历程（如朽迈）的影响。
“经由数百万年的进化，只有几百种来自食物的代谢物最终在血液中循环，以是这意味着它们在sunbet生物学中可能具有一定的主要性，”Chen说。“看到像TVA这样的简单营养素对目的免疫细胞类型具有很是有针对性的机制，并在整个生物体水平上爆发很是深刻的心理反应，我以为这真的很神奇和有趣。”
这项研究获得了美国国立卫生研究院（CA140515, CA174786, CA276568, 1375 HG006827, K99ES034084）、芝加哥大学生物科学部试点项目奖、芝加哥大学路德维希中心、免疫肿瘤学信号奖学金、玛格丽特·E·早期医学研究信托基金、AASLD基金会和Harborview基金会礼物基金以及霍华德·休斯医学研究所的支持。
期刊：Nature
DOI：10.1038/s41586-023-06749-3
文章问题：Trans-vaccenic acid reprograms CD8+ T cells and anti-tumor immunity
