近年来，饮食干预是一个极具吸引力的肿瘤治疗策略。目前，主要通过饮食限制卡路里或特殊氨基酸的摄入来达到抑制肿瘤生长的目的，然而这些方法往往会给患者带来明显的体重减轻、疲劳、虚弱等不良反应。因此， 通过膳食补充特定营养素 而不是限制饮食成为新的热门研究方向，尤其是 多不饱和脂肪酸 。
2023年12月8日，中国科学技术大学/海军军医大学 王红阳院士/杨文研究员 团队在 Science Advances 杂志以封面形式发表题为 Inhibition of ACLY overcomes cancer immunotherapy resistance via polyunsaturated fatty acids peroxidation and cGAS-STING activation ^[1] 的 研究论文，该研究发现 ATP-柠檬酸裂解酶通过调节多不饱和脂肪酸过氧化和cGAS-STING通路，调控肿瘤免疫的新机制，并提出了靶向抑制ATP-柠檬酸裂解酶或膳食补充多不饱和脂肪酸打破肿瘤免疫治疗抵抗的新策略 。
近年来，免疫检查点抑制剂在肿瘤免疫治疗方面取得了巨大的临床突破，然而由于患者的个体差异性以及肿瘤微环境的复杂性，临床上很多患者对免疫检查点治疗的响应性并不好，开发新的治疗策略用以增强免疫治疗效果迫在眉睫 ^[3] 。 脂质合成增强是癌症的代谢标志之一， ATP-柠檬酸裂解酶（ACLY） 已被证实在许多癌症中高表达或被激活。2020年，一种新型ACLY抑制剂 贝派地酸（BemA） 已被FDA批准用于降低低密度脂蛋白。虽然许多研究证实靶向抑制ACLY可以抑制癌细胞增殖，但是 ACLY抑制剂在肿瘤免疫治疗的作用尚未明确 。
现有研究表明 多不饱和脂肪酸（PUFAs） 显示出潜在的抗肿瘤功能 ^[4] ， PUFAs不仅可以促进间质细胞介导的肿瘤免疫抑制 ^[5] ， 还可以增强CD8+ T细胞介导的抗肿瘤免疫 ^[6] ， 在肿瘤免疫中的作用仍存在争议 。此外，补充PUFAs是否通过影响肿瘤细胞代谢进而调节抗肿瘤免疫反应仍有待进一步探究。
为了研究ACLY的特定功能，研究者借助 慢病毒载体利用shACLY（LV-shACLY）构建了ACLY稳定敲低的肝癌细胞株（Hepa1-6） 。研究者将ACLY缺失细胞或对照细胞分别皮下荷瘤接种到免疫缺陷小鼠和免疫功能健全小鼠。结果显示，在免疫缺陷小鼠中，抑制ACLY能显著抑制肿瘤细胞生长，但出乎意料的是，在免疫健全小鼠中，抑制ACLY并没有显著抑制效果，这提示 ACLY缺失引起肿瘤免疫抑制作用 。进一步流式结果显示，ACLY与肿瘤细胞表面PD-L1的表达存在显著的负相关，这一结果与人肝细胞癌数据集中ACLY和PD-L1的相关性一致。此外，与对照肿瘤相比，ACLY缺失肿瘤免疫浸润的CD8+ T细胞虽然数量增加，但其耗竭标志物PD-1也随之上调。以上结果表明 抑制ACLY 上调肿瘤细胞中PD-L1的表达并诱导T细胞功能障碍 。
为了探究抑制ACLY 介导的PD-L1上调和T细胞功能障碍的机制，研究者利用TCGA数据库KEGG通路富集分析，发现ACLY的表达与细胞质DNA感应信号转导呈高度负相关。cGAS-STING 通路作为一种经典的细胞质DNA 感应信号转导通路，在调节肿瘤细胞中的 PD-L1 表达和招募T细胞在肿瘤免疫中发挥关键作用。研究者发现敲低ACLY上调了Pan02、B16和Hepa1-6 细胞中的 cGAS 表达并诱导下游 STING信号转导激活，提高了Sting、Tbk1和Irf3 蛋白的磷酸化水平。此外，使用ACLY抑制剂BemA处理Hepa1-6细胞也得到了同样的结果；已知cGAS通过产生cGAMP激活下游STING信号，研究者发现ACLY缺失细胞产生更多的cGAMP，进一步证实了 抑制ACLY能够激活cGAS 。接着，研究者借助 慢病毒载体利用CRISPR-Cas9敲除cGAS（LV- CRISPR-Cas9 KO cGAS）构建稳定cGAS敲除细胞系 ，结果显示在cGAS敲除组抑制ACLY并不能激活下游STING信号转导并诱导PD-L1表达，排除了抑制ACLY对STING通路激活的非cGAS依赖途径。
基于上述对于抑制ACLY导致cGAS-STING激活的体外研究，研究者采用原发性PD-L1抗体治疗耐受性肿瘤模型（胰腺癌Pan02），探究抑制ACLY能否提高PD-L1抗体在免疫耐受模型中的治疗效果。结果发现，单独抑制ACLY或单独给予PD-L1抗体对肿瘤生长的影响有限，但抑制ACLY联合PD-L1抗体能有显著抑制肿瘤细胞生长。研究者进一步采用继发性PD-L1治疗耐受性肿瘤模型（肝癌Hepa1-6-CD38过表达细胞），同样，ACLY抑制剂BemA显著增强了PD-L1抗体阻断的抗肿瘤作用。流式细胞仪对免疫浸润的进一步分析表明，抑制ACLY和PD-L1抗体联合治疗促进CD8+ T细胞浸润和CD8+ T细胞分泌IFN-γ和GZMB的功能，同时降低PD-1+ CD8+ T细胞的比例。这些结果表明， 联合ACLY抑制和免疫检查点阻断会显著增加细胞毒性T细胞浸润，并增强PD-L1抗体治疗的抗肿瘤作用 。
参考文献：
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