科学家发现，肌酸可能通过为激活杀伤性T细胞的树突状细胞提供能量，从而增强免疫系统最重要的抗癌通路之一。这一充满前景的研究结果最终可能有助于提高免疫疗法的疗效，但目前尚未在人类患者中进行测试。
这项发表在《iScience》上的研究发现，肌酸能增强树突状细胞的活性，树突状细胞是一种特殊的免疫细胞，负责检测肿瘤并激活负责摧毁癌细胞的杀伤性T细胞。这些基于小鼠和人类细胞实验的发现，建立在同一实验室先前的研究基础之上，该研究表明肌酸也能增强抗癌T细胞的功能。
肌酸可能增强癌症免疫疗法
当今许多癌症免疫疗法旨在激活杀伤性T细胞，但只有约20%至40%的患者能获得显著疗效。UCLA团队认为，改善树突状细胞（负责协调和引导这些T细胞）的功能，可能使免疫疗法对更多人有效。
“免疫疗法已展现出显著的前景，但它仅对一部分患者有效，”该研究的资深作者、UCLA微生物学、免疫学与分子遗传学教授、UCLA伊莱和伊迪特-布罗德再生医学与干细胞研究中心成员Lili Yang说道，“这项研究表明，肌酸不仅帮助T细胞对抗癌症——它还为支持和引导T细胞的整个基础设施提供能量。这使得肌酸成为一种有前景的补充剂，能够全面支持现代免疫疗法所依赖的免疫反应。”
科学家揭示肌酸在树突状细胞中的作用
为了了解肌酸如何影响免疫系统，研究人员首先检查了进入小鼠肿瘤内部的树突状细胞中代谢基因的活性。他们发现，负责产生肌酸转运蛋白（一种将肌酸运入细胞的蛋白质）的基因，在肿瘤浸润树突状细胞中的活性远高于在健康组织中发现的树突状细胞。
随后，团队设计了缺乏肌酸转运蛋白的树突状细胞。由于无法摄取肌酸，这些细胞的存活能力下降，活性降低，且准备T细胞识别和攻击肿瘤的能力大大减弱。当这些缺乏肌酸的树突状细胞在实验室实验中与T细胞一起培养时，T细胞的增殖减少，产生的用于发起有效抗癌反应的信号分子也更少。
肌酸减缓了小鼠体内的肿瘤生长
研究人员还测试了提高肌酸水平是否会产生相反的效果。
在黑色素瘤小鼠模型中，每日注射肌酸显著减缓了肿瘤生长，同时增加了进入肿瘤的树突状细胞的数量和活性。经过处理的树突状细胞还释放了更高水平的化学信号，将更多的免疫细胞吸引到肿瘤环境中。
利用代谢组学分析，科学家发现补充肌酸提高了树突状细胞内的ATP（三磷酸腺苷）水平。ATP是驱动几乎所有细胞过程的主要能量来源。通过提升这些能量储备，肌酸有助于维持树突状细胞激活所需的炎症信号通路。
研究人员将肌酸的作用比作可充电电池，使树突状细胞能够根据需要储存和释放能量，即使在与快速生长的肿瘤细胞争夺有限营养时也是如此。
对癌症疫苗的潜在益处
团队还探索了肌酸对人类免疫细胞的影响。
在实验室实验中，肌酸增强了人类单核细胞来源的树突状细胞的活化，这类细胞常用于开发树突状细胞癌症疫苗。它还提高了这些细胞刺激人类T细胞对抗癌症相关靶点的能力。
研究结果表明，在树突状细胞疫苗生产过程中添加肌酸可能会提高这些疗法的有效性。
“我们在这里看到的潜力是，肌酸可以以两种互补的方式使用：作为补充剂增强已接受免疫治疗患者的免疫反应，以及在给药前作为提高基于树突状细胞的疫苗质量的工具，”该研究的共同第一作者、Yang实验室的研究生James Elsten-Brown说道。
总体而言，结果表明肌酸可以在多个阶段增强免疫系统的抗癌防御能力，始于检测癌症并启动身体反应的细胞。
“了解如何在代谢上支持树突状细胞，关乎支持整个抗肿瘤反应，而不仅仅是处于反应末端的杀伤性T细胞，”该研究的共同第一作者、Yang实验室的前本科生研究员Elliot Kang说道。
仍需进行人体试验
尽管研究结果令人鼓舞，但研究人员提醒说，这项工作仍处于早期阶段。实验是在小鼠和实验室培养的人类细胞中进行的，而非在癌症患者身上进行，因此不应将这些结果解读为肌酸补充剂能改善人类癌症治疗的证据。
虽然一水肌酸已被广泛使用数十年，并且在推荐剂量下通常被认为是安全的，但研究人员强调，任何接受癌症治疗的人在添加任何补充剂之前都应咨询医生。
下一步将是前瞻性临床试验，以确定补充肌酸是否能改善接受癌症免疫治疗的患者的预后。
研究中描述的实验方法尚未在人体上进行测试，也未获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准作为安全有效的人体用途。
该研究的资金由UCLA布罗德干细胞研究中心Rose Hills基金会创新者资助；UCLA Health Jonsson综合癌症中心和UCLA布罗德干细胞研究中心Ablon学者计划；以及Magnolia Council资深研究员资助奖和Tower癌症研究基金会的奖学金提供。
研究中确定的潜在治疗策略也是UCLA技术发展集团代表加州大学校董会提交的专利申请的主题。