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眾所周知，增強T細胞抗癌能力的方式有很多種。

然而，我沒有想到的是，氯化鈉（食鹽）居然有可能成為其中的一種。

昨天，由意大利Humanitas研究醫院Enrico Lugli領銜的團隊[1]和德國慕尼黑工業大學Christina E. Zielinski領銜的研究團隊[2]，在著名期刊《自然·免疫學》上背靠背發表了兩篇重要研究論文。

這兩項研究論文得出了同樣的結論：食鹽可以增強殺傷性T細胞的抗腫瘤免疫力。尤其值得一提的是，Enrico Lugli團隊還在小鼠身上證實，僅通過高鹽飲食就能增強T細胞的抗癌能力，抑制腫瘤的生長。

據了解，這也是科學家首次發現氯化鈉可以影響CD8陽性T細胞的抗癌功能。這兩項研究還從不同的角度，揭示了氯化鈉助力抗癌的潛在機制，對于新型免疫治療策略的研發，有重要價值。

▲Lugli團隊論文首頁截圖

（這個標題，真是相當直白了）

Enrico Lugli團隊和Christina E. Zielinski團隊，為什么會想到研究鹽對T細胞抗癌活性的影響呢？

這主要是因為，最近幾年陸續有一些研究發現氯化鈉（食鹽）可以調節免疫。例如，[3]；[4]；還有研究發現，[5]。

從上面三個研究中，我們不難看出，高鹽似乎對抗腫瘤免疫有利（提升NK細胞的抗癌活性，抑制免疫的調節性T細胞活性被降低）。這就不免讓人好奇：氯化鈉對抗癌主力殺傷性T細胞有何影響？

遺憾的是，Lugli團隊和Zielinski團隊都沒有找到相關的研究數據。顯然，這還是一個未知的研究領域。于是，這兩個研究團隊從不同的角度開始了自己的研究。Lugli團隊主要圍繞高鹽飲食展開，而Zielinski團隊則側重于體外高鹽處理對T細胞的影響。接下來，我們就主要介紹Lugli團隊的研究成果。

▲Zielinski團隊論文首頁截圖

Lugli團隊先用高鹽（80mM）處理CD8陽性幼稚T細胞（同時加入anti-CD3/CD28和IL-2激活T細胞），還用尿素和甘露醇處理另一組T細胞（對T細胞影響非常小），模擬高鹽帶來的滲透壓變化，作為對照組。

與對照組細胞相比，氯化鈉處理增加了顆粒酶B（GZMB）和TIM3編碼基因的表達，這說明高鹽誘導出了活化的效應記憶T細胞。RNA測序結果還顯示，與對照組相比，高鹽誘導了轉錄組水平的變化，與效應或細胞毒性相關的轉錄本上調，如IFNG、TNF、GZMB和TBX21（編碼T-bet）；與干性相關的轉錄本也上調，如FOXO1、RUNX1、SATB1和ID3等。

▲研究過程

他們還發現，誘導T細胞代謝重編程的主調節因子MYC、糖酵解相關的PKM和LDHA，以及質膜谷氨酰胺轉運體SLC1A5和SLC7A5的編碼基因表達也上調。這說明，高鹽還會重塑T細胞的代謝。

從細胞功能的變化來看，與對照組相比，高鹽處理增加了干擾素-γ（IFNγ）和脫顆粒標志物CD107a的產生。體外細胞毒性試驗結果顯示，高鹽處理過的T細胞殺死黑色素瘤細胞的效率要高于IL-2處理的細胞。此外，他們還注意到，T細胞受體（TCR）信號轉導增強；而且高鹽要發揮作用，必須得結合TCR的激活刺激。

基于以上研究結果，Lugli團隊認為，高鹽會促進人CD8陽性T細胞的效應分化。

▲高鹽處理讓T細胞變強

有了體外實驗的支持，Lugli團隊就想做一些大膽的探索：高鹽飲食會不會影響小鼠的抗腫瘤免疫。

他們給小鼠安排了高鹽飲食（食物含鹽量為4%，水的含鹽量為1%），讓小鼠自由進食。在高鹽飲食（HSD）開始兩周之后，他們再給小鼠移植MC38結腸腺癌細胞。他們發現，高鹽飲食會導致氯化鈉在腫瘤中蓄積，而其他器官中蓄積較少，且不會影響小鼠的總體健康狀況。

從抗腫瘤效果來看，與正常飲食（NSD）相比，高鹽飲食能顯著抑制腫瘤的生長。不過，在使用抗CD8單抗清除小鼠CD8陽性T細胞后，高鹽的抗腫瘤效果就會完全消失。這說明，CD8陽性T細胞是高鹽飲食表現出抗腫瘤作用的關鍵。

▲高鹽飲食抗癌，CD8陽性T細胞是關鍵

在分析小鼠腫瘤中的免疫細胞變化之后，Lugli團隊發現高鹽飲食組的腫瘤中CD8陽性T細胞、自然殺傷細胞和CD4陽性T細胞的頻率增加，是對照組的兩倍有余。

具體到CD8陽性T細胞來說，與對照組相比，高鹽飲食組中與終末分化和衰竭相關的轉錄本（如Prdm1、Eomes、Maf、Hspa1a和Gzmk）減少了，而編碼細胞毒性分子的轉錄本（Gzmf、Gzme、Gzmd、Prf1）或與活化（Tnfrsf9、Nfkb1）和效應分化（Irf8、Csf1、Id2）相關的轉錄本增加了。

不難看出，高鹽飲食在促進免疫激活的同時還消除了免疫抑制。值得注意的是，Lugli團隊還發現高鹽飲食誘導的CD8陽性T細胞變化，與PD-1抑制劑誘導的相似。

▲高鹽飲食改變腫瘤免疫微環境

接下來，Lugli團隊探索了高鹽飲食重塑CD8陽性T細胞的機制。

簡單來說，這是一個谷氨酰胺依賴過程。高鹽處理CD8陽性T細胞之后，谷氨酰胺轉運體的編碼基因表達上調，促進谷氨酰胺的攝入；谷氨酰胺經代謝后產生αKG，而αKG會激活TET酶和JMJD3酶等去甲基化酶的活性，提升CD8陽性T細胞特定基因位點（例如效應分子IFNG和GZMB的編碼基因等）的染色質可及性。

簡單來說，高鹽飲食通過促進CD8陽性T細胞對谷氨酰胺的攝入，從表觀遺傳的層面實現對T細胞的重編程，增強T細胞的抗腫瘤活性。

▲Lugli團隊發現的機制

Zielinski團隊的主要結論跟Lugli團隊類似，他們也發現氯化鈉能增強人CD8陽性T細胞的活化狀態和效應功能，而且這些變化與代謝能力增強有關。

只不過在背后的機制上，Zielinski團隊有了不同的發現。他們認為高水平的氯化鈉會誘導CD8陽性T細胞的Na+/K+-ATP酶活性上調，促進細胞膜電位超極化，增加Ca2+流向胞內，放大TCR信號，促進T細胞活化和代謝重編程。

▲Zielinski團隊發現的機制

雖然Zielinski團隊發現的機制與Lugli團隊不同，但是它們之間并不沖突，應該是互補關系。將二者合在一起，有助于我們更深入地理解氯化鈉增強抗腫瘤免疫的機制。

需要提醒大家的是，雖然這兩個研究都證明氯化鈉可以增強抗腫瘤免疫，但是這一結論目前仍處于臨床前探索階段。因此，我們不能基于這兩個研究得出高鹽飲食能抗癌甚至是防癌的結論，更不能嘗試實驗提及的方法。

且不說高鹽飲食在臨床上是否有抗癌作用，單單長期高鹽飲食對人體的多種危害，就足以讓大家對高鹽飲食敬而遠之。

那么這個研究在短期內是不是就沒有臨床價值了呢？

當然不是。

在這兩個研究中，研究人員都做了非常有臨床意義的探索：氯化鈉處理T細胞，可以增強T細胞治療在小鼠身上的抗癌效果。這一發現意味著，CAR-T和TCR-T等基于T細胞的細胞免疫療法的療效，有望通過簡單的處理進步一增強。

▲氯化鈉增強過繼性T細胞療法（ACT）和CAR-T療法的效果

這一發現是非常有希望快速轉化到臨床應用中去的。

參考文獻：

[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

本文作者丨BioTalker