廢物變黃金？乳酸可增強現行癌症免疫療法作用

乳酸（lactate）是人體劇烈運動後的代謝副產物，但《Nature Communications》最新研究發現，過去被認為是代謝廢物的乳酸似乎存在另一個用途：讓負責抵抗癌症的免疫細胞恢復活力，研究團隊相信，這項發現最終將增強免疫療法的抗腫瘤作用，並協助癌症治療開發新策略。

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乳酸在抗腫瘤免疫反應的作用

代謝重整（metabolic reprogramming）是癌症研究領域近年熱門的話題，由於各種代謝物會與免疫信號通路協調，來控制免疫細胞功能和分化，為了增強免疫功能和免疫治療結果，科學家正致力研究代謝物和代謝過程在免疫功能調節中的作用。

乳酸是葡萄糖分子在糖解代謝（glycolytic metabolism）過程中產生的主要代謝物，已知可被許多細胞類型作為主要碳燃料來源，過去科學家已發現乳酸與癌症生長和免疫抑制有關，但實際造成的影響一直屬於未知。

為了闡明乳酸在抗腫瘤免疫反應的作用，德州大學西南醫學中心西蒙斯癌症中心（UT Southwestern’s Simmons Cancer Center）研究人員對結腸癌、黑色素瘤等荷瘤小鼠進行實驗。結果顯示，接受乳酸治療的小鼠腫瘤生長顯著受到抑制，接受葡萄糖注射的對照組小鼠則幾乎沒有出現改變。

團隊隨後在腫瘤微環境中，對幾種主要免疫細胞群進行了依賴性測試，而乳酸治療提供的抗腫瘤好處在基因編輯缺乏 T 細胞的小鼠身上並未出現，顯示 T 細胞對乳酸誘導的腫瘤生長抑制效果似乎是必需的。

另一方面，雖然乳酸在多個腫瘤模型中展現成效，單獨使用乳酸並無法完全抑制腫瘤生長。在後續與幾種免疫治療方案組合使用的實驗中，乳酸治療顯著提高一種常用免疫檢查點抑制劑的療效，大約一半接受組合治療的小鼠腫瘤完全消失，在抗癌疫苗的組合使用中，也顯著改善荷瘤小鼠體內 T 細胞的抗癌反應。

乳酸的輔助功效

進一步單細胞 RNA 測序分析（single-cell RNA sequencing）顯示，乳酸治療小鼠的腫瘤有更多 T 細胞浸潤。與未接受乳酸治療的小鼠相比，接受治療小鼠的 T 細胞表達了更多類幹細胞 T 細胞（stem-like T cells）相關的基因，以及較少的與衰竭標誌物相關的基因，從而使小鼠身體能更有效對抗癌症。

研究人員認為從這些數據來看，乳酸可用來加強現有的免疫療法，例如免疫檢查點抑製劑、癌症疫苗和 CAR-T 細胞療法。同時也表明，從事自然會提升乳酸水平的運動可能對癌症有保護作用，或增強免疫系統來對抗癌症。團隊計劃在未來研究中針對相關重點進行深入探索。

延伸閱讀：免疫細胞如何老化？單細胞定序拼組衰弱症的免疫細胞衰老軌跡

參考資料：
1. Nature Communications, 2022,https://www.nature.com/articles/s41467-022-32521-8
2. https://www.utsouthwestern.edu/newsroom/articles/year-2022/september-cellular-waste-product.html