文章標題：Taurine enhances the antitumor efficacy of PD-1 antibody by boosting CD8+T cell function
發表期刊：Cancer Immunology, Immunotherapy
影響因子：6.63
作者單位：鄭州大學第一附屬醫院
百趣生物提供服務：發現代謝組學Classic-親水版

研究背景
CD8+T細胞的功能狀態決定了PD-1阻斷抗體在腫瘤中的治療效果。氨基酸是維持T細胞抗腫瘤免疫的關鍵營養物質。牛磺酸作為動物體內的一種含硫氨基酸，以游離形式存在，并且不參與蛋白質合成。 ，雖然牛磺酸已被證明可以影響T細胞的多種特性，如促進T細胞和B細胞的增殖、減弱T細胞的凋亡并增強T細胞的免疫功能等，但是，牛磺酸如何調節T細胞功能的潛在機制以及牛磺酸與PD-1阻斷抗體治療之間的相關性目前尚不清楚。在本研究中，通過超高效液相色譜-質譜法揭示了接受PD-1阻斷抗體治療的肺癌患者血清中顯著改變的氨基酸種類，并通過結合RNA測序和體外實驗的方法研究了其中的潛在機制與原理。本研究可為增強PD-1阻斷抗體的抗腫瘤活性提供新的見解。 材料和方法

臨床樣本
根據接受化療加PD-1阻斷抗體治療的肺腺癌(lung adenocarcinoma, LUAD)患者的臨床反應，受試者被分為反應組(R)（n=15）和無反應組(NR)（n=5）。在后續的研究中使用了來自患者和健康獻血者的外周血樣本。

小鼠腫瘤模型
雌性C57BL/6小鼠（6-8周齡）和BALB/c小鼠（6-8周齡），所有小鼠均被飼養在特定的無菌條件下。將B16（小鼠惡性黑色素瘤細胞系）和4T1（小鼠乳腺癌細胞系）腫瘤細胞（2×105）注射到每只小鼠的右腹皮下。每2天或3天記錄一次腫瘤體積。PD-1或CTLA-4阻斷抗體每3天使用一次。

實驗結果
1.對PD-1阻斷抗體治療有反應的肺癌患者中牛磺酸水平升高
根據代謝組學的分析，R組患者的兩種氨基酸（牛磺酸和甲基組氨酸）水平相對較高，而牛磺酸的增幅最大。 ，研究結果表明，差異氨基酸可能參與調節T細胞免疫，并且發現R組的CD8+T細胞比NR組產生更多的細胞毒性細胞因子（IFN-γ和TNF-α）。
 

2.牛磺酸增強了T細胞的抗腫瘤免疫力
在添加不同濃度的牛磺酸培養CD8+T細胞的實驗中，發現添加60µM牛磺酸培養后，CD8+T細胞數量顯著增加，而添加30µM和120µM牛磺酸培養后，不影響CD8+T細胞數量。 ，同時，研究發現經牛磺酸處理后，凋亡T細胞（Annexin+CD8+T細胞）的比例明顯下降。而用牛磺酸培養的CD8+T細胞明顯釋放出更多的IFN-γ和TNF-α。這些結果證實了牛磺酸增強了T細胞的增殖和功能。
 

4.SLC6A6基因敲除降低了T細胞的抗腫瘤免疫力
利用基因敲除實驗和RNA測序分析， ，本研究證實了SLC6A6基因敲除降低了T細胞的抗腫瘤免疫力（圖4），并且降低了T細胞氧化磷酸化水平（圖5）以及PLCγ1磷酸化，同時也抑制了鈣信號通路以及MAPK信號通路（圖6）。

5.補充牛磺酸可改善免疫檢查點阻斷抗體治療的治療效果
小鼠B16腫瘤模型實驗結果表明，牛磺酸+PD-1阻斷的小鼠腫瘤生長明顯減弱，T細胞增殖標志物Ki67的表達顯著上調。小鼠4T1腫瘤模型驗證實驗結果與小鼠B16腫瘤模型結果一致，牛磺酸單獨使用IFN-γ的分泌量大于PD-1阻斷抗體治療，牛磺酸+PD-1阻斷治療未進一步增強IFN-γ的分泌量，而TNF-α的分泌量在牛磺酸+ PD-1阻斷治療后顯著增強。 ，同時，牛磺酸+PD-1阻斷治療也增加了CD8+T細胞中Ki67的表達。另外，牛磺酸+CTLA-4阻斷劑聯合治療可減緩B16腫瘤模型的腫瘤生長，增加T細胞的細胞毒性細胞因子（IFN-γ和TNF-α）節和CD8+T細胞中Ki67的表達。綜上所述，補充牛磺酸可以提高T細胞的抗腫瘤反應，提高免疫檢查點阻斷抗體治療的治療效果。
 

結論
通過質譜分析，本研究確定了氨基酸牛磺酸在R組患者中的高表達，證實了牛磺酸可以增強CD8+T細胞的增殖和體外功能。隨后的研究中發現，癌癥患者CD8+T細胞在攝取牛磺酸時表達了高水平的SLC6A6，而在SLC6A6敲除后，T細胞的抗腫瘤反應下降。 ，RNA測序數據和體外實驗表明，牛磺酸通過增強氧化磷酸化和刺激PLCγ1介導的鈣和MAPK信號通路，增強T細胞的增殖和功能。最后，牛磺酸通過提高小鼠腫瘤模型中CD8+T細胞的抗腫瘤免疫力，從而改善了免疫檢查點阻斷的治療效果。總之，本文的研究為免疫檢查點阻斷抗體治療耐藥性提供了新的見解，并提示牛磺酸可能作為一種潛在的癌癥患者的治療藥物。