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缺氧训练增强T细胞抗癌功能

高原训练法是一种在低氧环境中进行运动训练的方法,能够有效锻炼运动员的心血管系统,提高最大摄氧量。然而,登山者和耐力运动员并非唯一能从高原训练法中获益的人群。最新研究表明,免疫系统的抗癌细胞——T细胞,在缺氧条件下也能显著提升其抗癌能力。这项由魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)进行的研究发表于《Cell Reports》,揭示了T细胞在缺氧后能更有效地破坏癌细胞的机制。

癌症免疫疗法通过利用人体自身的免疫系统对抗恶性肿瘤,近年来已成功挽救了许多癌症患者的生命。例如,嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法通过从患者体内分离T细胞,在体外进行基因改造,使其表达能够特异性识别癌细胞的嵌合抗原受体(CAR),随后扩增并回输至患者体内,发挥精准抗癌作用。然而,该方法对实体瘤效果有限,部分原因在于实体瘤微环境中的氧浓度极低(0.5%至5%),远低于常规实验室培养箱中的氧浓度(约20%)。

肿瘤细胞对低氧环境适应良好,能高效利用葡萄糖作为能量来源,但T细胞却难以穿透肿瘤并发挥杀伤功能。此前研究表明,低氧环境下培养的T细胞在体外能更有效地杀死其他细胞,但其体内抗癌能力尚未得到验证。本研究旨在探索缺氧T细胞在体内的抗肿瘤效果。

研究人员将T细胞置于氧浓度仅为1%的培养箱中进行“高原训练”,随后将黑色素瘤小鼠模型分为两组:一组注射缺氧T细胞,另一组注射正常氧条件下培养的T细胞。结果显示,缺氧T细胞治疗组的小鼠存活时间更长,肿瘤缩小更显著。进一步分析发现,缺氧T细胞并非更易渗透肿瘤,而是因其含有更高水平的颗粒酶B(granzyme B),这是一种能够穿透并杀死癌细胞的破坏性酶。

“就像高原训练能提升人类耐力一样,经过‘缺氧锻炼’的杀伤性T细胞变得更加坚韧。”研究负责人Guy Shakhar教授解释道。如果这些发现在人类T细胞中得到证实,将为增强实体瘤免疫治疗提供一种简便有效的方法。Shakhar补充道:“在细胞免疫疗法中,T细胞通常需要从体内取出并在体外培养。在低氧条件下培养T细胞相对简单,这种对现有临床方案的微小调整或许能显著提高治疗效果。”

(责任编辑:泉水)