由芝加哥大学领导的一项新研究表明，反式牛油酸（TVA）是一种存在于牛、羊等反刍动物肉类和乳制品中的长链脂肪酸，能够增强CD8+ T细胞浸润肿瘤并杀死癌细胞的能力。该研究发表在《自然》杂志上，题为“Trans-vaccenic acid reprograms CD8+ T cells and anti-tumor immunity”。研究还发现，血液中TVA水平较高的癌症患者对免疫疗法的反应更好，提示TVA可能作为一种营养补充剂用于辅助癌症临床治疗。

“许多研究试图破译饮食与人类健康之间的联系，但由于食物种类繁多，其潜在机制难以理解。但如果我们专注于从食物中提取的营养物质和代谢物，就能开始了解它们如何影响生理和病理，”芝加哥大学医学教授、该研究的资深作者之一陈静博士说。“通过关注能够激活T细胞反应的营养物质，我们发现了一种实际上可以通过激活重要免疫途径来增强抗肿瘤免疫力的物质。”

寻找激活免疫细胞的营养物质

陈的实验室专注于研究血液中循环的代谢物、营养物质和其他分子如何影响癌症的发展和对治疗的反应。在这项新研究中，两位博士后研究员范浩博士和夏思源博士从约700种已知食物代谢物的数据库入手，构建了一个包含235种源自营养素的生物活性分子的“血液营养素”化合物库。他们筛选了这些化合物激活CD8+ T细胞（一组对杀死癌细胞或病毒感染细胞至关重要的免疫细胞）的能力。在评估了人类和小鼠细胞中的前六名候选者后，他们发现TVA表现最佳。TVA是母乳中最丰富的反式脂肪酸，但人体无法自行产生。只有约20%的TVA被分解成其他副产品，其余80%在血液中循环。“这意味着它肯定还有其他作用，所以我们开始更多地研究它，”陈说。

研究人员随后对不同肿瘤类型的细胞和小鼠模型进行了一系列实验。与喂食对照饮食的小鼠相比，喂食富含TVA饮食的小鼠显著降低了黑色素瘤和结肠癌细胞的肿瘤生长潜力。TVA饮食还增强了CD8+ T细胞浸润肿瘤的能力。团队还进行了分子和遗传分析，以了解TVA如何影响T细胞，包括使用一种称为酮醛辅助单链DNA测序（KAS-seq）的新技术，该技术由芝加哥大学化学教授何川博士开发，他也是该研究的另一位资深作者。这些测定表明，TVA会使细胞表面一种名为GPR43的受体失活，该受体通常由肠道微生物群产生的短链脂肪酸激活。TVA通过抑制这些短链脂肪酸，激活了称为CREB途径的细胞信号传导过程，该过程参与细胞生长、存活和分化。研究还表明，仅从CD8+ T细胞中去除GPR43受体的小鼠模型也缺乏抗肿瘤能力的提高。

最后，团队与芝加哥大学医学教授Justin Kline博士合作，分析了接受CAR-T细胞免疫疗法治疗的淋巴瘤患者的血液样本。他们发现，TVA水平较高的患者往往对治疗的反应更好。他们还与医学教授Wendy Stock博士合作测试了白血病细胞系，发现TVA增强了免疫治疗药物杀死白血病细胞的能力。

关注营养，而非食物

该研究表明，TVA可用作膳食补充剂，以辅助各种基于T细胞的癌症治疗。不过，陈指出，重要的是确定营养素本身的最佳含量，而非食物来源。越来越多的证据表明，过量摄入红肉和乳制品对健康有不利影响，因此这项研究不应被视为多吃芝士汉堡和披萨的借口；相反，它表明TVA等营养补充剂可用于促进T细胞活性。陈认为可能还有其他营养素也能起到类似作用。“早期数据显示，植物中的其他脂肪酸通过类似的受体发出信号，因此我们相信植物中的营养物质很可能也能通过激活CREB途径发挥相同作用，”他说。

这项新研究还强调了这种“代谢组学”方法在理解饮食成分如何影响健康方面的前景。陈说，他的团队希望建立一个全面的血液循环营养物质库，以了解它们对免疫和衰老等其他生物过程的影响。“经过数百万年的进化，只有几百种来自食物的代谢物最终在血液中循环，这意味着它们在我们的生物学中可能具有重要作用，”陈说。“看到像TVA这样的单一营养素对目标免疫细胞类型具有非常有针对性的机制，并在整个生物体水平上产生非常深刻的生理反应——我发现这真的令人惊奇且有趣。”