科学家发现,一种与阿尔茨海默病相关的蛋白可能增强免疫系统对抗癌症的能力。
乍看之下,阿尔茨海默病与癌症似乎毫无关联:前者影响记忆,后者攻击身体。然而南卡罗来纳医科大学霍林斯癌症研究中心的科学家们发现两者之间存在惊人联系。发表在《癌症研究》期刊上的研究表明,阿尔茨海默病相关蛋白实际上能强化免疫系统,这一发现或为癌症、衰老及神经退行性疾病的治疗提供新思路。
阿尔茨海默病与癌症的悖论
人口学研究长期揭示一个异常现象:阿尔茨海默病患者患癌概率显著降低。霍林斯基础科学副主任贝西姆·奥格特曼博士注意到这一模式,并推动团队探究其生物学机制。流行病学家卡莉亚尼·索纳瓦内博士通过分析五年全国代表性调查数据确认了该关联:59岁以上阿尔茨海默病患者患癌概率仅为同龄健康人群的1/21。
关键问题随之浮现:阿尔茨海默病与癌症的负相关关系背后的生物学机制是什么?
生物学权衡机制
实验表明,罪魁祸首正是以损伤神经元闻名的β-淀粉样蛋白。该蛋白通过作用于细胞主要能量源——线粒体,展现出双重作用:在脑部损害细胞的同时却强化了免疫系统。
在大脑中,β-淀粉样蛋白阻断细胞清理过程(即线粒体自噬),导致受损线粒体堆积并释放毒素,进而引发神经元损伤和记忆丧失等阿尔茨海默症状。但在免疫系统中,该蛋白却产生相反效果:它阻断线粒体自噬后,使T细胞保留更多完整线粒体持续供能,从而增强T细胞活性以更有效对抗癌症等威胁。
奥格特曼博士表示:“我们发现,这种对阿尔茨海默病神经元有害的β-淀粉样蛋白肽,对免疫系统的T细胞却有益。它使T细胞重获活力,增强其抗肿瘤能力。”
免疫系统再生
为验证该发现,研究人员将阿尔茨海默病患者的T细胞线粒体移植到健康老年T细胞中。奥格特曼称结果令人震撼:“老年T细胞重新恢复年轻活性,这表明我们找到了激活免疫系统的新途径。”
研究还揭示β-淀粉样蛋白通过另一种方式影响癌症:它消耗线粒体能量代谢中产生的富马酸。富马酸如同“刹车”防止线粒体自噬失控,当其水平下降时,细胞过度回收健康线粒体导致功能减弱。奥格特曼解释道:“富马酸耗竭会加剧线粒体自噬,因它不再结合相关调控蛋白,使蛋白活性增强并触发更多自噬,形成强化反馈循环。”
在T细胞中,富马酸维持着这种平衡。当研究人员向小鼠和人体组织中的衰老T细胞补充富马酸时,线粒体自噬水平降低。通过保护线粒体,富马酸为免疫细胞提供充足能量对抗癌症。该发现表明,富马酸可通过防止线粒体过度流失并增强抗肿瘤活性来保护免疫健康。
对癌症与衰老的广泛启示
这些发现共同揭示了阿尔茨海默病患者癌症发病率低的原因,以及如何利用该机制。新疗法并非直接攻击肿瘤,而是通过激活免疫系统本身。一种策略是线粒体移植——为衰老T细胞注入健康“能量工厂”以恢复其防御能力;另一种则是维持或补充富马酸水平,保护线粒体并增强T细胞抗肿瘤活性。
该成果对癌症治疗意义重大:线粒体移植可强化CAR-T细胞疗法等现有手段。奥格特曼团队已为此发现申请专利,彰显其作为新型疗法的潜力。基于富马酸的药物或补充剂或能通过保护线粒体延长老年免疫细胞寿命,与免疫疗法联用可维持治疗期间T细胞活性。
除癌症外,这些方法还可普遍延缓免疫衰老。随着线粒体自然损耗,保护它们将帮助老年人增强抗感染能力。深入研究β-淀粉样蛋白的双面影响,或能为阿尔茨海默病等神经退行性疾病提供新思路——在隔离其神经保护作用的同时避免脑损伤。
奥格特曼强调,该突破彰显了团队协作的力量:“这是真正的集体努力,我们为汇聚癌症生物学、免疫学和预防领域的多元专长而自豪。这项研究证明,某一领域的发现能意外开启另一领域的新大门。”
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