Dana-Farber癌症研究所與麻省理工學院(MIT)布羅德研究所(Broad Institute of MIT)和哈佛大學(Harvard)合作的科學家們報告稱，使用檢查點抑製劑藥物nivolumab治療後，一些癌症患者的代謝失衡與免疫治療藥物的耐藥性和較短的生存期有關。
研究人員表示，這種化學變化反映了癌細胞或免疫系統在接受PD-1抗體藥物nivolumab治療後的”適應性抵抗機制”，這種變化與晚期黑色素瘤和腎癌患者的存活率降低有關。氨基酸色氨酸轉化成一種叫做犬尿氨酸的代謝物的變化越大，對生存的影響就越大。
圖片來源：Nature Communications
“主要的信息是，在免疫檢查點阻斷後，癌症免疫治療中的代謝適應可能是相關的，”Toni K. Choueiri醫學博士說。代謝過程是機體內維持生命所必需的化學反應，如將食物轉化為能量以運行細胞過程。
像nivolumab這樣的檢查點阻滯劑是一種藥物，它可以釋放對免疫反應的分子製動器，癌症通常使用這種制動器來逃避免疫T細胞的攻擊。一個這樣的分子製動器被稱為PD-1。在一些病人和一些癌症類型中，這些藥物已經被證明在釋放T細胞攻擊腫瘤方面非常有效，但是總的來說，這些藥物只能幫助一小部分病人。Dana-Farber泌尿生殖腫瘤Lank中心主任Choueiri說：” 腫瘤學中最重要的問題之一是，誰對現代PD-1抑製劑有反應，誰沒有反應。”
科學家們研究了癌症組織樣本，以尋找可能與檢查點抑製劑或多或少的影響相關的因素：其中包括在腫瘤 DNA中發現的癌症相關突變的數量，以及與對檢查點阻滯劑的反應相關的其他基因”特徵”。科學家們在當前研究中發現的代謝變化可以在血液中進行測量–這是基於組織的測試的一個顯著優勢。
“這是一個有吸引力的選擇，可以用來識別與檢查點阻滯劑治療相關的代謝變化的生物標記，”Dana-Farber和哈佛醫學院(Harvard Medical School)的醫學助理教授Giannakis說。”我們知道新陳代謝對免疫很重要，而犬尿氨酸(一種在大多數接受nivolumab治療的患者體內發現升高的化學物質)已知具有免疫抑製作用。”
在這項研究中，研究人員分析了三個獨立的免疫治療試驗的血液樣本，並測量了治療開始前和治療過程中幾個點的代謝物(參與代謝反應的化學物質)的變化。在黑色素瘤患者中，78%的患者在治療的第四周色氨酸到犬尿氨酸的轉化增加，26.5%的患者在治療的第四周增加超過50%。在腎癌患者中，nivolumab治療也與犬尿氨酸的升高有關。
分析顯示，黑色素瘤和腎癌患者中，nivolumab中色氨酸到犬尿氨酸的轉化水平越高，存活率越低：特別是，血液測試顯示犬尿氨酸和色氨酸比增加超過50 %的黑色素瘤患者的平均生存期為15.7個月，而那些這一比率較低的患者的平均存活時間超過39個月，對腎癌患而言這一數據分別為16.7和31.3個月。
目前研究人員還不清除究竟PD-1檢查點阻滯劑是如何使色氨酸轉化為犬尿氨酸的。然而，一種被稱為IDO的酶在從色氨酸合成犬尿氨酸的過程中起著重要作用，這種酶在許多癌症中都存在。Dana-Farber的研究人員指出，一項隨機臨床試驗顯示，僅使用IDO抑製劑治療晚期黑色素瘤患者並沒有產生陽性結果。然而，該研究並沒有觀察這些患者的犬尿氨酸水平。研究人員表示，他們的結果表明，將檢查點阻礙物與IDO抑製劑聯合使用可能”對檢查點抑制觸發的犬尿氨酸通路激活的特定組患者有益”。（生物谷Bioon.com）
參考資料：
Haoxin Li et al，Metabolomic adaptations and correlates of survival to immune checkpoint blockade， Nature Communications (2019). DOI： 10.1038/s41467-019-12361-9
