德克萨斯大学西南医学中心的科学家在一项新研究中表明，癌细胞释放的酸浓度比以前已知的要高得多，形成“酸墙”，可以阻止免疫细胞攻击肿瘤。

研究人员表示，他们的研究结果发表在《自然生物医学工程》上，可能为改变肿瘤周围酸性环境的新癌症治疗方法铺平道路。

“这项研究揭示了一种以前未被识别的极化细胞外酸度，这种酸度普遍存在于癌细胞周围，”研究负责人、Harold C. Simmons 综合癌症中心和生物医学工程、细胞生物学系教授金明高博士说。德克萨斯大学西南医学中心的耳鼻咽喉头颈外科和药理学。

近一个世纪以来，科学家们已经知道肿瘤呈酸性（即其 pH（酸度测量值）低于 7），但仅比体内大多数健康组织略强一些。例如，静止时人体肌肉的平均pH值约为7.4，但人类恶性肿瘤的平均pH值约为6.8。

几年前，高博士和他的同事设计了一组在特定酸度下发光的纳米粒子。他们发现一种叫做pegsitacianine的物质——在pH值为5.3时会发光——在肿瘤中发出明亮的荧光。这种纳米颗粒现已通过患者的二期临床试验，作为图像引导癌症手术的工具。

2023 年，pegsitacinine 获得美国食品和药物管理局的突破性疗法认定，这一步骤加快了有前途药物的开发和审查。然而，高博士说，目前还不清楚为什么聚乙二醇会发出荧光，因为肿瘤的酸度被认为太温和而无法触发其激活。

为了回答这个问题，他和他的同事使用聚乙二醇化探针对从多种人类和小鼠癌症类型（包括肺癌、乳腺癌、黑色素瘤和胶质母细胞瘤）中采集的单个细胞进行了成像。他们发现探针在癌细胞的一侧发光，但另一侧则不发光，这表明它们的酸度是极化的。这种酸度是由乳酸的分泌引起的，乳酸是肿瘤细胞在消化葡萄糖或血糖后作为废物产生的。

当他们在肿瘤组织中进行类似的实验时，成像显示癌细胞优先将酸从邻近的癌细胞泵出并进入细胞外环境，在肿瘤边缘形成一个酸度较高的区域。

来自人类肿瘤的样本表明，肿瘤内的这种酸性壁实际上没有 CD8 + T 细胞，这是一种已知可以对抗癌症的免疫细胞类型。当研究人员在酸化至 5.3 pH 的培养皿中一起培养癌细胞和 CD8 + T 细胞时，癌细胞幸免于难，而 CD8 + T 细胞在三小时内死亡，这表明这种严重的酸度可能会阻碍免疫细胞的攻击而不伤害癌细胞。

高实验室此前的研究也表明，乳酸（乳酸的基本对应物）可以增强免疫细胞的抗癌活性。高博士说，由于乳酸似乎起到相反的作用，未来的治疗策略可能集中在将乳酸转化为乳酸盐以促进免疫攻击。

他补充说，目前 UTSW 和其他地方正在研究利用肿瘤相对酸度的其他潜在治疗方法，例如在肿瘤内释放化疗药物的 pH 敏感药物载体，可能需要根据本研究中揭示的较高酸度进行调整。

高博士指出，这一发现将引发几项新的研究，例如更好地了解癌细胞如何极化其酸排泄、这些细胞如何承受杀死 CD8 + T 细胞的酸度水平以及如何抑制酸的研究。排泄，让T细胞更好地杀死癌细胞。