癌症免疫疗法可以激发患者的免疫系统，以更好地发现和消灭癌细胞，从而提高人体抵抗肿瘤的自然能力。现代免疫疗法旨在刺激称为 T 细胞的免疫细胞来靶向肿瘤。在此过程中，称为干扰素-γ (IFN-γ) 的细胞因子(一种小信号蛋白)的产生和发挥作用对于免疫系统有效消除肿瘤至关重要。与化疗或放疗相比，这些方法影响的正常细胞较少。然而，它们要么非常昂贵，要么效率较低。
在一项新的研究中，印度科学研究所 (IISc) 的研究人员试图了解不同类型的癌细胞如何响应 IFN-γ 激活。他们发现，只有某些类型的癌细胞对 IFN-γ 激活反应良好，而另一些则不然。他们还提出了一些可用于使这些无反应的癌细胞对免疫疗法产生更好反应的方法。该研究发表在 《免疫学前沿》上。
“IFN-γ 由 T 细胞或自然杀伤细胞等免疫细胞产生。它与肿瘤结合，并诱导细胞凋亡(细胞死亡)，”IISc 生物化学系的第一作者、博士生 Avik Chattopadhyay 解释道。“文献中的报告早些时候表明，如果 IFN-γ 含量较低或其信号传导存在缺陷，那么肿瘤对免疫治疗过程的反应不佳。”
在当前的研究中，当研究小组首次在实验室中用 IFN-γ 处理癌细胞时，他们发现细胞生长培养基的颜色变成黄色，表明细胞正在释放乳酸等酸性副产物。这促使团队更深入地研究这些副产品的作用。他们发现细胞培养基中产生大量乳酸是由于糖酵解增加，这是一系列从葡萄糖中提取能量的化学反应。
研究小组发现，来自肝脏和肾脏的癌细胞系在 IFN-γ 激活后显示出一氧化氮 (NO) 和乳酸的产生增加。这反过来又增加了有毒活性氧(ROS)的产生，导致氧化损伤，最终杀死癌细胞。
然而，来自结肠和皮肤的癌细胞系即使在用 IFN-γ 处理后也不会产生 NO 或乳酸，这表明它们可能对免疫治疗反应不佳。
然后，研究人员试图了解如何调整这些无反应的癌细胞来产生乳酸和一氧化氮，从而对免疫疗法做出更好的反应。他们测试了不同的方法，包括用乳酸钾等盐和其他分子处理细胞。这种机制——尤其是添加乳酸钾——即使在最初无反应的癌细胞中也能大大减少癌细胞的生长。这一观察结果——乳酸在癌细胞对免疫治疗的反应中发挥着重要作用——令研究人员感到惊讶，因为乳酸通常被认为是一种死胡同的代谢产物。
“在这一点上，这项研究确实是一个概念验证，”IISc 生物化学系教授、该研究的通讯作者 Dipankar Nandi 说。他补充说，需要在动物模型中进行进一步的实验，看看某些针对代谢的化合物是否可以增强对难以治疗的癌症的抗肿瘤反应，与免疫治疗期间的 IFN-γ 激活协同作用。
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