研究揭示錳元素/錳離子在腫瘤免疫中的關鍵作用

北京大學生命學院/北大-清華生命科學聯合中心蔣爭凡教授課題組與解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學中心生物治療科韓為東教授團隊合作在國際著名雜志Cell Research 以Research Article 的形式在線發(fā)表了腫瘤免疫領域的最新成果“Manganese is critical for antitumor immune responses via cGAS-STING and improves the efficacy of clinical immunotherapy”。

PD-1 和CTLA-4 抗體的臨床應用獲得了2018 年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。然而，免疫檢查點抑制劑只對大約20%的腫瘤患者有效，如何提高腫瘤患者對免疫治療的反應性是亟待解決的關鍵問題。近期一系列研究發(fā)現，樹突狀細胞等抗原遞呈細胞內cGASSTING 通路的激活對于復蘇機體的抗腫瘤免疫反應起到至關重要的作用。目前全球許多科研機構和制藥公司紛紛投入巨資，尋找cGAS-STING 通路的激動劑。然而目前已知的這些激動劑大多制備復雜，成本高昂，而且無法有效進入細胞，因此治療效果不理想。在本研究中，蔣爭凡課題組首先發(fā)現缺錳小鼠體內的腫瘤細胞生長顯著加快、腫瘤肺轉移顯著增多，說明在生理條件下，作為必需微量元素的錳在腫瘤免疫中發(fā)揮著必不可少的作用。外源添加Mn2+則可有效激活人或小鼠細胞的cGAS-STING 通路，顯著促進宿主抗原遞呈細胞如DC 和Mφ 對于腫瘤抗原的遞呈能力，促進細胞毒性T 細胞在腫瘤組織內的浸潤和腫瘤特異性殺傷。另一方面，Mn2+也能顯著增強NK 細胞的腫瘤殺傷能力，促進宿主的腫瘤免疫監(jiān)視作用。他們嘗試將Mn2+和PD-1抗體聯合使用（“錳免療法”），發(fā)現Mn2+在多種腫瘤模型中都可以顯著增強PD-1 抗體的腫瘤治療效果。韓為東團隊已完成的“錳免療法”I 期臨床結果顯示，針對多種復發(fā)難治或進展期上皮源腫瘤，Mn2+聯合PD-1 抑制劑方案獲得了顯著療效（客觀緩解率達45.5%，疾病控制率達90.9%），并顯示出良好的臨床安全性，目前該方案在單病種Ⅱ期臨床試驗中正在有序推進。臨床研究的結果進一步表明，免疫檢查點抑制劑（如PD-1抗體）的“松剎車”作用是比較有限的，若同時通過“踩油門”，促進天然免疫系統(tǒng)對腫瘤細胞的免疫監(jiān)視，或者將冷腫瘤轉變?yōu)闊崮[瘤，則可顯著提升腫瘤患者對于治療的響應率。

綜上，這項研究證明了錳元素/錳離子（Mn2+）在抗腫瘤免疫中發(fā)揮著至關重要的作用，為腫瘤免疫治療開創(chuàng)了新的思路和治療方案（錳免療法），并顯示出巨大的臨床應用前景。由于錳的儲備量巨大，二價錳溶液制備簡單、成本低廉，它的運輸、儲存非常方便，這些優(yōu)點使得“錳免療法”容易得到應用并可顯著降低腫瘤醫(yī)治成本，造福于患者和國家。