最新动物实验研究发现,吸氧可提高免疫细胞杀死肿瘤的能力,提示医院内常规的吸氧或许能成为肿瘤免疫治疗的辅助手段。这一振奋人心研究由美国东北大学新英格兰炎症与组织保护研究所和匹兹堡大学合作完成,结果发表在2015年3月4日的《科学》子刊《科学转化医学》杂志上。

德国生理学家瓦尔堡(Otto.Warburg 1883~1970),在1924年提出一个观点,认为癌症的产生是由于细胞糖无氧酵解增强加上氧消耗量降低造成的。这个被称为瓦尔堡效应,一直在肿瘤学研究中存在很大争议。争论的焦点是代谢转变是癌症产生的原因还是肿瘤快速生长会消耗更多的氧气,且血管的生长速度往往无法和肿瘤生长匹配,这导致实体肿瘤内细胞多处于缺血缺氧状态。
人类第一次对缺血缺氧耐受的系统而深入的研究针对的是非致死性缺血能引起目标心肌对抗致死性心肌缺血损伤,当时的学者们发现心肌缺血会导致心肌组织细胞释放大量腺苷,腺苷通过其受体启动心肌细胞对缺血低氧的耐受能力和环境的适应能力。
众所皆知,肿瘤免疫细胞的腺苷A2A受体活化可促使机体产生免疫耐受。而癌细胞和心肌细胞一样,也会在缺氧情况下产生和释放腺苷。作为一种信号转导分子,腺苷能阻断肿瘤免疫反应,从而保护癌细胞不受T细胞及自然*伤杀**细胞的攻击。过去许多研究试图用阻断腺苷的策略,而这一研究则从其上游着手,通过纠正肿瘤细胞缺氧,减少腺苷释放的策略。
这项新的研究显示,吸入60%的氧气(空气中氧气浓度为21%)就足以削弱肿瘤缺氧导致的免疫抑制作用。他们选择的是一种肺癌和一种转移性乳腺癌小鼠模型,呼吸60%的氧气后发现肿瘤明显缩小,生存率也得到了提高。
研究进一步探讨了这一现象的生物学机制,发现吸氧后肿瘤细胞周围环境变得对免疫细胞更友善,允许更多T细胞和自然*伤杀**细胞穿透肿瘤。免疫疗法(如注射抗肿瘤T细胞)联合吸氧后,小鼠肺癌肿瘤体积的缩小比单纯免疫疗法更明显。

正是在这一研究结果的启发和支持下,目前有一个针对肺癌病人的临床试验正在开展,其正在测试吸氧与一种癌症疫苗的组合疗法与传统疗法相比的治疗效果。
这项研究属于癌症的免疫疗法范围,尽管免疫疗法的理念已有一个世纪,但免疫治疗策略方面的发展十分缓慢。本研究的结果无疑是令人兴奋的。如果这种方法能够在人类也发挥作用,由于价格低廉、方便使用,不仅易于同其他的癌症免疫疗法联合使用,还能联合传统的手术和放化疗,这或许能开启抗肿瘤多学科治疗的新纪元。
参考文献:
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