《自然》子刊：食盐竟能激活抗癌免疫!科学家首次发现，氯化钠可以增强T细胞的抗癌能力

来源：网络 2024-09-08 09:20

需要提醒大家的是，虽然这两个研究都证明氯化钠可以增强抗肿瘤免疫，但是这一结论目前仍处于临床前探索阶段。

由意大利Humanitas研究医院Enrico Lugli领衔的团队[1]和德国慕尼黑工业大学Christina E. Zielinski领衔的研究团队[2]，在著名期刊《自然 免疫学》上背靠背发表了两篇重要研究论文。

这两项研究论文得出了同样的结论：食盐可以增强杀伤性T细胞的抗肿瘤免疫力。尤其值得一提的是，Enrico Lugli团队还在小鼠身上证实，仅通过高盐饮食就能增强T细胞的抗癌能力，抑制肿瘤的生长。

据了解，这也是科学家首次发现氯化钠可以影响CD8阳性T细胞的抗癌功能。这两项研究还从不同的角度，揭示了氯化钠助力抗癌的潜在机制，对于新型免疫治疗策略的研发，有重要价值。

▲Lugli团队论文首页截图

（这个标题，真是相当直白了）

Enrico Lugli团队和Christina E. Zielinski团队，为什么会想到研究盐对T细胞抗癌活性的影响呢？

这主要是因为，最近几年陆续有一些研究发现氯化钠（食盐）可以调节免疫。例如，高盐饮食会抑制中性粒细胞抗击细菌性感染的能力[3]；高盐饮食可以通过影响肠菌调节NK细胞活性，抑制肿瘤生长[4]；还有研究发现，高盐会干扰调节性T细胞的线粒体呼吸，导致调节性T细胞功能障碍[5]。

从上面三个研究中，我们不难看出，高盐似乎对抗肿瘤免疫有利（提升NK细胞的抗癌活性，抑制免疫的调节性T细胞活性被降低）。这就不免让人好奇：氯化钠对抗癌主力杀伤性T细胞有何影响？

遗憾的是，Lugli团队和Zielinski团队都没有找到相关的研究数据。显然，这还是一个未知的研究领域。于是，这两个研究团队从不同的角度开始了自己的研究。Lugli团队主要围绕高盐饮食展开，而Zielinski团队则侧重于体外高盐处理对T细胞的影响。接下来，我们就主要介绍Lugli团队的研究成果。

▲Zielinski团队论文首页截图

Lugli团队先用高盐（80mM）处理CD8阳性幼稚T细胞（同时加入anti-CD3/CD28和IL-2激活T细胞），还用尿素和甘露醇处理另一组T细胞（对T细胞影响非常小），模拟高盐带来的渗透压变化，作为对照组。

与对照组细胞相比，氯化钠处理增加了颗粒酶B（GZMB）和TIM3编码基因的表达，这说明高盐诱导出了活化的效应记忆T细胞。RNA测序结果还显示，与对照组相比，高盐诱导了转录组水平的变化，与效应或细胞毒性相关的转录本上调，如IFNG、TNF、GZMB和TBX21（编码T-bet）；与干性相关的转录本也上调，如FOXO1、RUNX1、SATB1和ID3等。

▲研究过程

他们还发现，诱导T细胞代谢重编程的主调节因子MYC、糖酵解相关的PKM和LDHA，以及质膜谷氨酰胺转运体SLC1A5和SLC7A5的编码基因表达也上调。这说明，高盐还会重塑T细胞的代谢。

从细胞功能的变化来看，与对照组相比，高盐处理增加了干扰素- （IFN ）和脱颗粒标志物CD107a的产生。体外细胞毒性试验结果显示，高盐处理过的T细胞杀死黑色素瘤细胞的效率要高于IL-2处理的细胞。此外，他们还注意到，T细胞受体（TCR）信号转导增强；而且高盐要发挥作用，必须得结合TCR的激活刺激。

基于以上研究结果，Lugli团队认为，高盐会促进人CD8阳性T细胞的效应分化。

▲高盐处理让T细胞变强

有了体外实验的支持，Lugli团队就想做一些大胆的探索：高盐饮食会不会影响小鼠的抗肿瘤免疫。

他们给小鼠安排了高盐饮食（食物含盐量为4%，水的含盐量为1%），让小鼠自由进食。在高盐饮食（HSD）开始两周之后，他们再给小鼠移植MC38结肠腺癌细胞。他们发现，高盐饮食会导致氯化钠在肿瘤中蓄积，而其他器官中蓄积较少，且不会影响小鼠的总体健康状况。

从抗肿瘤效果来看，与正常饮食（NSD）相比，高盐饮食能显著抑制肿瘤的生长。不过，在使用抗CD8单抗清除小鼠CD8阳性T细胞后，高盐的抗肿瘤效果就会完全消失。这说明，CD8阳性T细胞是高盐饮食表现出抗肿瘤作用的关键。

▲高盐饮食抗癌，CD8阳性T细胞是关键

在分析小鼠肿瘤中的免疫细胞变化之后，Lugli团队发现高盐饮食组的肿瘤中CD8阳性T细胞、自然杀伤细胞和CD4阳性T细胞的频率增加，是对照组的两倍有余。

具体到CD8阳性T细胞来说，与对照组相比，高盐饮食组中与终末分化和衰竭相关的转录本（如Prdm1、Eomes、Maf、Hspa1a和Gzmk）减少了，而编码细胞毒性分子的转录本（Gzmf、Gzme、Gzmd、Prf1）或与活化（Tnfrsf9、Nfkb1）和效应分化（Irf8、Csf1、Id2）相关的转录本增加了。

不难看出，高盐饮食在促进免疫激活的同时还消除了免疫抑制。值得注意的是，Lugli团队还发现高盐饮食诱导的CD8阳性T细胞变化，与PD-1抑制剂诱导的相似。

▲高盐饮食改变肿瘤免疫微环境

接下来，Lugli团队探索了高盐饮食重塑CD8阳性T细胞的机制。

简单来说，这是一个谷氨酰胺依赖过程。高盐处理CD8阳性T细胞之后，谷氨酰胺转运体的编码基因表达上调，促进谷氨酰胺的摄入；谷氨酰胺经代谢后产生 KG，而 KG会激活TET酶和JMJD3酶等去甲基化酶的活性，提升CD8阳性T细胞特定基因位点（例如效应分子IFNG和GZMB的编码基因等）的染色质可及性。

简单来说，高盐饮食通过促进CD8阳性T细胞对谷氨酰胺的摄入，从表观遗传的层面实现对T细胞的重编程，增强T细胞的抗肿瘤活性。

▲Lugli团队发现的机制

Zielinski团队的主要结论跟Lugli团队类似，他们也发现氯化钠能增强人CD8阳性T细胞的活化状态和效应功能，而且这些变化与代谢能力增强有关。

只不过在背后的机制上，Zielinski团队有了不同的发现。他们认为高水平的氯化钠会诱导CD8阳性T细胞的Na+/K+-ATP酶活性上调，促进细胞膜电位超极化，增加Ca2+流向胞内，放大TCR信号，促进T细胞活化和代谢重编程。

▲Zielinski团队发现的机制

虽然Zielinski团队发现的机制与Lugli团队不同，但是它们之间并不冲突，应该是互补关系。将二者合在一起，有助于我们更深入地理解氯化钠增强抗肿瘤免疫的机制。

需要提醒大家的是，虽然这两个研究都证明氯化钠可以增强抗肿瘤免疫，但是这一结论目前仍处于临床前探索阶段。因此，我们不能基于这两个研究得出高盐饮食能抗癌甚至是防癌的结论，更不能尝试实验提及的方法。

且不说高盐饮食在临床上是否有抗癌作用，单单长期高盐饮食对人体的多种危害，就足以让大家对高盐饮食敬而远之。

那么这个研究在短期内是不是就没有临床价值了呢？

当然不是。

在这两个研究中，研究人员都做了非常有临床意义的探索：氯化钠处理T细胞，可以增强T细胞治疗在小鼠身上的抗癌效果。这一发现意味着，CAR-T和TCR-T等基于T细胞的细胞免疫疗法的疗效，有望通过简单的处理进步一增强。

▲氯化钠增强过继性T细胞疗法（ACT）和CAR-T疗法的效果

这一发现是非常有希望快速转化到临床应用中去的。

参考文献：

[1].Scirgolea, C., Sottile, R., De Luca, M. et al. NaCl enhances CD8+ T cell effector functions in cancer immunotherapy. Nat Immunol. 2024. doi:10.1038/s41590-024-01923-9

[2].Soll, D., Chu, CF., Sun, S. et al. Sodium chloride in the tumor microenvironment enhances T cell metabolic fitness and cytotoxicity. Nat Immunol. 2024. doi:10.1038/s41590-024-01918-6

[3].Jobin K, Stumpf NE, Schwab S, et al. A high-salt diet compromises antibacterial neutrophil responses through hormonal perturbation. Sci Transl Med. 2020;12(536):eaay3850. doi:10.1126/scitranslmed.aay3850

[4].Rizvi ZA, Dalal R, Sadhu S, et al. High-salt diet mediates interplay between NK cells and gut microbiota to induce potent tumor immunity. Sci Adv. 2021;7(37):eabg5016. doi:10.1126/sciadv.abg5016

[5].C rte-Real BF, Hamad I, Arroyo Hornero R, et al. Sodium perturbs mitochondrial respiration and induces dysfunctional Tregs. Cell Metab. 2023;35(2):299-315.e8. doi:10.1016/j.cmet.2023.01.009

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