Nature揭秘:乳酸如何“助长”癌细胞抵抗化疗?破解策略揭晓!

文摘   健康   2024-12-24 19:37   吉林  

中山大学科研团队携手英国癌症研究院专家,共同揭示了DNA修复蛋白NBS1的乳酸化修饰在肿瘤化疗耐药中的核心调控机制,这一发现尚属首次。


专家们创新性地提出了一个前沿策略:通过精准抑制NBS1的乳酸化修饰或调控乳酸代谢路径,以期逆转肿瘤的化疗耐药性,为抗癌治疗开辟新路径。


那么,乳酸如何保护癌细胞?

乳酸还有哪些危害?

肿瘤患者要咋破解?

我们一起来看看吧!

#01

乳酸如何保护癌细胞1-2
  • 帮助躲避化疗杀伤

癌细胞喜欢通过一种叫做“有氧糖酵解”的方式快速获取能量,这个过程中会大量产生乳酸乳酸不仅帮助癌细胞获取能量,更在悄悄地帮助它们变得更加强大。

研究发现,乳酸能够显著增强癌细胞修复断裂DNA的能力。DNA是细胞的遗传物质,当DNA受损时,如果修复不当,细胞可能会死亡或变成癌细胞。然而,乳酸却像一个“修复工”,帮助癌细胞快速修复受损的DNA,让它们能够继续生存并繁殖。

化疗是目前治疗癌症的重要手段,它通过破坏癌细胞的DNA来杀死癌细胞。然而,乳酸却成了癌细胞抵抗化疗的“秘密武器”。由于乳酸能够增强癌细胞的DNA修复能力,即使化疗破坏了癌细胞的DNA,它们也能迅速修复并继续存活。

  • 加速T细胞死亡

乳酸不仅在癌细胞内部起作用,还对免疫系统产生了负面影响。T细胞是抗肿瘤免疫的关键介质,但在肿瘤微环境中的T细胞受体(TCR)持续刺激后,T细胞会进入功能失调状态从而导致肿瘤免疫逃逸

乳酸是肿瘤微环境中最丰富的代谢产物之一,其会导致细胞外pH下降,从而抑制T细胞功能。研究发现,越是走向衰竭的T细胞,越有可能吸收更多的乳酸,这加速了T细胞的死亡。乳酸就像是“劣质汽油”,阻碍了T细胞的性能,使其无法有效攻击癌细胞。


#02

乳酸还有哪些危害?3-5
乳酸的积累不仅影响癌细胞的生长和化疗效果,还对人体其他系统产生负面影响。

影响大脑功能:乳酸过多可能导致脑乳酸酸中毒,这是一种严重的代谢性酸中毒,可引起中枢神经系统功能障碍。患者可能出现头痛、恶心、呕吐、嗜睡、昏迷等症状,严重时甚至危及生命。

加速癌症带来的消瘦:乳酸的积累还会影响患者的食欲和消化功能,导致营养不良和消瘦。癌症患者本身由于肿瘤消耗和化疗副作用,往往食欲不振、恶心、呕吐。乳酸的积累进一步加剧了这一状况,使患者更加虚弱。

炎症:乳酸水平的升高可以引发或加剧炎症反应。在炎症部位,免疫细胞如巨噬细胞会产生大量的乳酸,这不仅加剧了局部的酸性环境,还抑制了其他免疫细胞的功能,从而延缓了炎症的消退和组织的修复。

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#03

肿瘤患者要咋破解1、6
面对乳酸带来的挑战,肿瘤患者并非束手无策。

  • 司替戊醇:一种潜在的治疗药物

研究发现,乳酸的产生主要依赖于乳酸脱氢酶(LDHA)。因此,抑制LDHA的活性可以降低乳酸的产生。

司替戊醇(stiripentol)是一种已被欧洲药品管理局批准用于治疗癫痫的药物,同时也是一种LDHA抑制剂。研究发现,司替戊醇可以阻断胃癌细胞乳酸的产生,抑制NBS1蛋白的乳酸化修饰,从而降低DNA修复效率并克服肿瘤放化疗耐药性。

在肿瘤患者来源的类器官和异种移植模型中,司替戊醇与化疗药物或放疗联合使用,表现出高度协同效应,削弱肿瘤细胞的DNA修复能力并提高放化疗的效果。这意味着司替戊醇有可能成为癌症治疗的新武器。

  • 改善肿瘤微环境

除了药物治疗外,改善肿瘤微环境也是降低乳酸水平的有效途径。患者可以通过调整饮食、适当运动、保持良好的心态等方式来降低肿瘤微环境中的乳酸浓度。例如,多吃富含维生素和蛋白质的食物,如新鲜水果和蔬菜、鸡蛋等;进行适度的有氧运动,如慢跑、游泳等,以促进血液循环和新陈代谢;保持积极乐观的心态,有助于身体分泌更多的多巴胺,从而在一定程度上降低乳酸水平。


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参考文献


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[2]Peralta RM, Xie B, Lontos K, Nieves-Rosado H, Spahr K, Joshi S, Ford BR, Quann K, Frisch AT, Dean V, Philbin M, Cillo AR, Gingras S, Poholek AC, Kane LP, Rivadeneira DB, Delgoffe GM. Dysfunction of exhausted T cells is enforced by MCT11-mediated lactate metabolism. Nat Immunol. 2024 Dec;25(12):2297-2307. doi: 10.1038/s41590-024-01999-3. Epub 2024 Nov 8. PMID: 39516648; PMCID: PMC11588660.

[3]https://mp.weixin.qq.com/s/QJ7POJD8iLkcZZqY4MzcVw

[4]白小芳综述,张俊萍审校.乳酸对恶性肿瘤生物学行为的影响[J].中国癌症防治杂志, 2016, 8(6):3.DOI:10.3969/j.issn.1674-5671.2016.06.15.

[5]涂瑾秋,陈代文,郑萍.乳酸对炎症的调节作用研究进展[J].动物营养学报, 2023, 35(8):4860-4871.DOI:10.12418/CJAN2023.451.

[6]https://mp.weixin.qq.com/s/2RG4dhWZufFOT4J6fsSZbA


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