黃波教授研究團隊代謝解析T細胞記憶形成和維持之謎

【醫學(xué)與健康科技創(chuàng )新工程項目進(jìn)展快報】

黃波教授研究團隊代謝解析T細胞記憶形成和維持之謎

        中國醫學(xué)科學(xué)院基礎醫學(xué)研究所黃波團隊日前發(fā)現，糖異生-糖原代謝-磷酸戊糖途徑是CD8+ T 細胞記憶形成與維持的關(guān)鍵機制。相關(guān)研究結果以題為“A Pck1-directed glycogen metabolic program regulates formation and maintenance of memory CD8+ T cells”的研究論文于12月12日在線(xiàn)發(fā)表在《自然﹒細胞生物學(xué)》（Nature Cell Biology）雜志。
        活化的CD8+T 細胞高效殺滅病毒感染的細胞以及腫瘤細胞，其發(fā)揮效應后，極少數T細胞存活下來(lái)，轉變成為記憶性的T細胞，再次遇到同樣的病毒或腫瘤細胞時(shí)，能夠迅速將它們清除，從而在機體抗腫瘤和抗感染免疫過(guò)程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。闡明CD8+ T細胞記憶形成與維持的機理是免疫學(xué)基本核心問(wèn)題，具有重大理論和臨床應用意義，然而迄今為止，這仍然是一個(gè)待解之謎。采用IL-15 體外誘導CD8+記憶性T細胞模型和過(guò)繼OT-1 T 細胞的小鼠感染Lm-OVA 的體內模型，黃波教授團隊的研究發(fā)現CD8+記憶性T細胞利用非常獨特的糖代謝模式使得記憶形成和維持。葡萄糖分解代謝（糖酵解）是細胞獲得能量的根基，與之相反的是葡萄糖的合成（糖異生）是機體神經(jīng)細胞、紅細胞獲取能量的根本途徑，糖異生被認為主要在肝細胞中發(fā)生，然而該研究發(fā)現糖異生在記憶性T細胞中非常活躍。CD8+記憶性T細胞非常高地表達糖異生的關(guān)鍵限速酶胞漿型磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PCK1），催化草酰乙酸向6-磷酸葡萄糖生成方向進(jìn)行，但6-磷酸葡萄糖并不轉變?yōu)槠咸烟牵寝D向糖原的合成。合成的糖原經(jīng)分解后又生成6-磷酸葡萄糖，而此時(shí)的6-磷酸葡萄糖則進(jìn)入磷酸戊糖途徑，從而產(chǎn)生還原型NADPH，維持高水平的還原性谷胱甘肽，及時(shí)將細胞內的自由基給予清除，從而維持記憶性T 細胞的長(cháng)期存活。這種獨特機理闡明，對于當前的大量制備具有記憶表型的腫瘤特異性T細胞回輸治療腫瘤患者，具有重要的理論指導意義。

        該研究獲得中國醫學(xué)科學(xué)院醫學(xué)與健康科技創(chuàng )新工程基金和國家自然科學(xué)基金委的資助。基礎醫學(xué)研究所曹雪濤教授、蘇州系統醫學(xué)研究所秦曉峰教授參與了該項研究。