10. augusztus 2021-én a Sanghaji Tudományos és Műszaki Egyetem kutatói cikket tettek közzé NAD+ kiegészítés címmel potencírozza a tumorölő funkciót azáltal, hogy megmenti a hibás TUBBY által közvetített NAMPT transzkripciót tumor infiltrált T-sejtekben a sejtjelentésekben, feltárva, hogy a NAD+ a CAR-T terápia és az immunellenőrzőpont-gátló terápia során kiegészítve javíthatja a T tumorellenes aktivitását. Jelenleg a NAD+ kiegészítő prekurzorát, mint táplálkozási terméket, emberi fogyasztásra vonatkozó biztonságosság szempontjából igazolták. Ez az eredmény egyszerű és megvalósítható új módszert kínál a T-sejtek tumorellenes aktivitásának javítására. A rákos immunterápiák, beleértve a természetben előforduló tumor-infiltráló limfociták (TIL) és a genetikailag módosított T-sejtek adoptív átvitelét, valamint az immunellenőrzőpont-blokád (ICB) alkalmazását a T-sejtek működésének fokozására, ígéretes megközelítésként jelentek meg az egyébként kezelésre nem álló rákok tartós klinikai válaszának elérésére (Lee et al., 2015; Rosenberg és Restifo, 2015; Sharma és Allison, 2015). Bár az immunterápiákat sikeresen alkalmazták a klinikán, az általuk előnyös betegek száma még mindig korlátozott (Fradet et al., 2019; Newick és mtsai, 2017). A tumor mikrokörnyezettel (TME) összefüggő immunszuppresszió a fő oka annak, hogy mindkét immunterápiára alacsony és/vagy egyáltalán nem reagálnak (Ninomiya et al., 2015; Schoenfeld és Hellmann, 2020). Ezért az immunterápiák TME-vel kapcsolatos korlátainak kivizsgálására és leküzdésére irányuló erőfeszítések nagyon sürgősek. Az a tény, hogy az immunsejtek és a rákos sejtek számos alapvető metabolikus útvonalon osztoznak, kibékíthetetlen versenyt feltételez a TME tápanyagaiért (Andrejeva és Rathmell, 2017; Chang és mtsai, 2015). Az ellenőrizetlen proliferáció során a rákos sejtek alternatív útvonalakat térítenek el a gyorsabb metabolit-termelés érdekében (Vander Heiden et al., 2009). Ennek következtében a TME-ben a tápanyaghiány, a hipoxia, a savasság és az esetlegesen toxikus metabolitok képződése akadályozhatja a sikeres immunterápiát (Weinberg et al., 2010). Valójában a TIL-ek gyakran tapasztalnak mitokondriális stresszt a növekvő daganatokban, és kimerülnek (Scharping et al., 2016). Érdekes módon több tanulmány is arra utal, hogy a TME metabolikus változásai átalakíthatják a T-sejtek differenciálódását és funkcionális aktivitását (Bailis et al., 2019; Chang és mtsai, 2013; Peng és mtsai., 2016). Mindezek a bizonyítékok arra ösztönöztek minket, hogy feltételezzük, hogy a T-sejtek metabolikus átprogramozása megmentheti őket a stresszes anyagcsere-környezetből, ezáltal újjáélesztve tumorellenes aktivitásukat (Buck et al., 2016; Zhang et al., 2017). Ebben a jelenlegi tanulmányban mind a genetikai, mind a kémiai szűrések integrálásával azonosítottuk, hogy a NAMPT, a NAD+ bioszintézisében részt vevő kulcsfontosságú gén, elengedhetetlen a T-sejtek aktiválásához. A NAMPT gátlása erőteljes NAD+ csökkenéshez vezetett a T-sejtekben, ezáltal megzavarta a glikolízis szabályozását és a mitokondriális funkciót, blokkolta az ATP szintézisét és tompította a T-sejt receptor (TCR) downstream jelátviteli kaszkádját. Arra a megfigyelésre építve, hogy a TIL-ek viszonylag alacsonyabb NAD+ és NAMPT expressziós szinttel rendelkeznek, mint a perifériás vér mononukleáris sejtjeiből (PBMC-k) származó T-sejtek petefészekrákos betegeknél, genetikai szűrést végeztünk T-sejtekben, és azonosítottuk, hogy a Tubby (TUB) a NAMPT transzkripciós faktora. Végül ezt az alapvető tudást alkalmaztuk a (pre) klinikán, és nagyon erős bizonyítékot mutattunk arra, hogy a NAD+ kiegészítés drámaian javítja a tumorölő aktivitást mind az örökbefogadóan átvitt CAR-T sejtterápiában, mind az immunellenőrző pont blokád terápiában, jelezve, hogy ígéretes potenciállal rendelkeznek a NAD+ metabolizmus célzásában a rák jobb kezelése érdekében. 1.A NAD+ szabályozza a T-sejtek aktiválását az energia-anyagcsere befolyásolásával Az antigén stimuláció után a T-sejtek metabolikus átprogramozáson mennek keresztül, a mitokondriális oxidációtól a glikolízisig, mint az ATP fő forrása. Miközben elegendő mitokondriális funkciót tart fenn a sejtproliferáció és az effektor funkciók támogatásához. Tekintettel arra, hogy a NAD+ a redox fő koenzimje, a kutatók olyan kísérletekkel igazolták a NAD+ hatását a T-sejtek metabolizmusának szintjére, mint a metabolikus tömegspektrometria és az izotópjelölés. Az in vitro kísérletek eredményei azt mutatják, hogy a NAD+ hiány jelentősen csökkenti a glikolízis, a TCA-ciklus és az elektrontranszport lánc metabolizmusának szintjét a T-sejtekben. Az ATP feltöltésének kísérlete során a kutatók azt találták, hogy a NAD+ hiánya elsősorban gátolja az ATP termelését a T-sejtekben, ezáltal csökkentve a T-sejtek aktiválásának szintjét. 2. A NAMPT által szabályozott NAD+ mentési szintézis útvonal elengedhetetlen a T-sejtek aktiválásához A metabolikus újraprogramozási folyamat szabályozza az immunsejtek aktiválását és differenciálódását. A T-sejtek metabolizmusának megcélzása lehetőséget nyújt az immunválasz sejtes módon történő modulálására. A tumor mikrokörnyezetében lévő immunsejtek, saját anyagcsereszintjük is ennek megfelelően érintett. A cikkben szereplő kutatók felfedezték a NAMPT fontos szerepét a T-sejtek aktiválásában genomszintű sgRNS-szűrés és metabolizmussal kapcsolatos kismolekulájú inhibitor-szűrési kísérletek révén. A nikotinamid-adenin-dinukleotid (NAD+) a redox reakciók koenzimje, és a mentési útvonalon, a de novo szintézis útvonalon és a Preiss-Handler útvonalon keresztül szintetizálható. A NAMPT metabolikus enzim elsősorban a NAD+ mentési szintézis útvonalában vesz részt. A klinikai tumorminták elemzése azt mutatta, hogy a tumor-infiltráló T-sejtekben NAD+ szintjük és NAMPT szintjük alacsonyabb volt, mint más T-sejtekben. A kutatók azt feltételezik, hogy a NAD+ szintek lehetnek az egyik olyan tényező, amely befolyásolja a tumor-infiltráló T-sejtek tumorellenes aktivitását. 3.Egészítse ki a NAD+ -ot a T-sejtek tumorellenes aktivitásának fokozására Az immunterápia feltáró kutatás volt a rákkezelésben, de a fő probléma a legjobb kezelési stratégia és az immunterápia hatékonysága a teljes populációban. A kutatók azt szeretnék tanulmányozni, hogy a T-sejtek aktiváló képességének fokozása a NAD+ szint kiegészítésével fokozhatja-e a T-sejt alapú immunterápia hatását. Ugyanakkor az anti-CD19 CAR-T terápiás modellben és az anti-PD-1 immunellenőrzőpont-gátló terápiás modellben igazolták, hogy a NAD+ kiegészítése jelentősen fokozta a T-sejtek tumorölő hatását. A kutatók azt találták, hogy az anti-CD19 CAR-T kezelési modellben a CAR-T kezelési csoportban a NAD+ -szal kiegészített egerek szinte mindegyike tumor clearance-t ért el, míg a NAD+ nélküli CAR-T kezelési csoport csak körülbelül 20% -át egészítette ki. Az egerek csak körülbelül 20% -a érte el a tumor clearance-t. Ezzel összhangban az anti-PD-1 immunellenőrzőpont-gátló kezelési modellben a B16F10 tumorok viszonylag toleránsak az anti-PD-1 kezelésre, és a gátló hatás nem szignifikáns. Azonban a B16F10 tumorok növekedése az anti-PD-1 és NAD+ kezelési csoportban jelentősen gátolható. Ennek alapján a NAD+ kiegészítés fokozhatja a T-sejt alapú immunterápia tumorellenes hatását. 4.Hogyan kell kiegészíteni a NAD+ -ot? A NAD+ molekula nagy, és az emberi test nem tudja közvetlenül felszívni és hasznosítani. A szájon át közvetlenül bevitt NAD+ főleg a vékonybélben lévő kefe határsejtek hidrolizálódnak. Ami a gondolkodást illeti, valóban van egy másik módja a NAD+ kiegészítésének, ami az, hogy megtaláljuk a módját egy bizonyos anyag kiegészítésének, hogy az önállóan szintetizálhassa a NAD+ -ot az emberi testben. A NAD+ szintetizálásának három módja van az emberi testben: Preiss-Handler útvonal, de novo szintézis útvonal és mentési szintézis útvonal. Bár a három módszer szintetizálhatja a NAD+-t, van egy elsődleges és másodlagos különbség is. Ezek közül az első két szintetikus útvonal által termelt NAD+ a teljes emberi NAD+ körülbelül 15% -át teszi ki, a fennmaradó 85% -ot pedig javító szintézissel érik el. Más szavakkal, a mentési szintézis útvonal a kulcs az emberi test számára a NAD+ kiegészítéséhez. A NAD+ prekurzorai közül a nikotinamid (NAM), az NMN és a nikotinamid-ribóz (NR) mind NAD+-t szintetizálnak egy mentési szintézis útján, így ez a három anyag vált a szervezet választásává a NAD+ kiegészítésére. Bár magának az NR-nek nincsenek mellékhatásai, a NAD+ szintézis folyamatában a nagy része nem alakul át közvetlenül NMN-vé, hanem először NAM-má kell emészteni, majd részt kell venni az NMN szintézisében, amely még mindig nem kerülheti el a sebességkorlátozó enzimek korlátait. Ezért a NAD+ kiegészítésének képessége az NR orális adagolásával szintén korlátozott . A NAD+ kiegészítésének előfutáraként az NMN nemcsak megkerüli a sebességkorlátozó enzimek korlátozását, hanem nagyon gyorsan felszívódik a szervezetben, és közvetlenül NAD+ -ra alakítható. Ezért közvetlen, gyors és hatékony módszerként használható a NAD+ kiegészítésére. Szakértői vélemények: Xu Chenqi (Molekuláris Sejttudományi Kiválósági és Innovációs Központ, Kínai Tudományos Akadémia, immunológiai kutatási szakértő) A rákkezelés probléma a világon. Az immunterápia fejlődése pótolta a hagyományos rákkezelés korlátait, és kibővítette az orvosok kezelési módszereit. A rák immunterápiája immunellenőrzőpont-blokkoló terápiára, mesterséges T-sejtterápiára, tumor vakcinára stb. Osztható. Ezek a kezelési módszerek bizonyos szerepet játszottak a rák klinikai kezelésében. Ugyanakkor ez az immunterápiás kutatások jelenlegi fókuszát is arra összpontosítja, hogy hogyan lehet tovább fokozni az immunterápia hatását és bővíteni az immunterápia előnyeit.