5001拉斯维加斯

攻克实体瘤的难点

免疫抑制微环境与T细胞耗竭

实体肿瘤的免疫治疗面临着许多挑战，最主要的问题之一就是肿瘤微环境（TME）的复杂性。TME不只是由肿瘤细胞组成，它还包含大量的免疫抑制性细胞
、支持细胞
、血管

、代谢产物和免疫抑制因子，这些因素共同作用，导致T细胞功能受损和能量枯竭。

例如，肿瘤细胞通过分泌TGF-β和IL-10等免疫抑制因子，直接削弱了T细胞的抗肿瘤作用
。与此同时，肿瘤微环境中的缺氧状态和乳酸积累进一步抑制了T细胞的能量代谢
，使T细胞无法通过正常的氧化磷酸化产生足够的能量
。这种代谢转向低效的无氧糖酵解路径
，虽然能够快速产生ATP，但并不能长时间支持T细胞的持续作战能力，最终导致T细胞的耗竭。

研究表明，实体肿瘤中的60%以上的T细胞进入肿瘤后会因能量供应不足而迅速耗竭。这种耗竭的核心原因是线粒体功能受损，线粒体无法为T细胞提供足够的能量
，导致T细胞的免疫活性严重受限

。

为T细胞注入新能量

为了应对T细胞在实体肿瘤中的功能耗竭问题
，科学家们提出了一个新方法
：通过间充质干细胞（MSCs）为T细胞提供健康的线粒体
。这项技术通过纳米管（Tunneling Nanotubes, TNTs）将线粒体从MSCs转移到T细胞中
，从而重新激活T细胞的代谢功能。这一研究由范德比尔特大学的科学家们主导
，并已在《科学·免疫学》期刊上发表，展示了其在增强T细胞功能方面的巨大潜力。

间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells, MSCs）是一类具有多能性的干细胞
，可以分化为不同类型的细胞，如骨细胞

、软骨细胞和脂肪细胞
。更为重要的是，MSCs的线粒体功能非常活跃，这使得它们成为T细胞理想的能量供应来源。通过纳米管将线粒体从MSCs传递到T细胞，能够显著提高T细胞的代谢水平
，恢复其氧化磷酸化能力。

线粒体转移不仅简单地为T细胞提供了能量补充，还极大地提高了其整体代谢水平。研究人员发现，经过MSCs线粒体转移的T细胞在能量代谢上的表现得到了显著提升。例如
，转移线粒体的T细胞氧气消耗率（OCR）提高了两倍，这意味着它们的氧化磷酸化能力增强了

。

BMSCs和CD8+ T细胞之间的纳米管（TNTs）结构。此图展示了BMSCs与CD8+T细胞之间形成的纳米管，揭示了通过这些管道实现线粒体的转移。纳米管（标记为黄色箭头）是连接细胞的关键结构，负责转移健康的线粒体到受体T细胞中
，从而提高其代谢活性 。

氧化磷酸化是线粒体产生ATP的主要方式，这一过程效率远高于无氧糖酵解。当T细胞能够恢复正常的氧化磷酸化时
，它们便能在肿瘤微环境中承受更大的代谢压力
，从而保持其持久的抗肿瘤能力
。通过减少依赖低效的糖酵解路径
，T细胞在高压肿瘤环境中不再迅速耗竭。

此外，线粒体转移还延长了T细胞在肿瘤中的存活时间
。数据显示，接受了线粒体转移的T细胞的存活时间延长了50%，而其凋亡率则降低了30%
。这意味着T细胞能够在肿瘤微环境中保持更长时间的战斗能力，延缓其功能的耗竭。

经过线粒体转移增强的CD8+ T细胞在实体肿瘤模型中的抗肿瘤效果。与未接受线粒体转移的对照组相比，线粒体增强型T细胞显著降低了肿瘤体积并延长了实验小鼠的生存期 
。

免疫记忆的增强与渗透性的提升

不仅如此
，线粒体转移还增强了T细胞的免疫记忆
。实验结果表明，经过线粒体转移的T细胞中，记忆T细胞的比例提高了45%。这些记忆T细胞在肿瘤复发时能够更迅速地响应

，从而有效减少了复发的风险。

除了免疫记忆的增强
，线粒体转移还显著提升了T细胞的渗透能力。实体肿瘤的组织结构通常非常致密，阻碍了T细胞渗透到肿瘤核心区域
。数据显示，接受线粒体转移的T细胞的肿瘤渗透率提高了30%，使得它们能够更深入肿瘤组织，实施有效的杀伤作用。

在线粒体转移技术的支持下，T细胞的抗肿瘤效果得到了显著的提升
。研究人员在小鼠实体肿瘤模型中进行了实验，结果显示
，经过线粒体增强的T细胞使肿瘤体积减少了65%

，而小鼠的生存率则提高了40%。这些实验数据证明了线粒体转移技术在提升T细胞抗肿瘤能力方面的巨大潜力。

线粒体转移技术通过为T细胞提供健康的线粒体

，可以显著改善其代谢能力和在肿瘤微环境中的生存能力。

该技术的具体应用场景：

间充质干细胞来源的线粒体优势

间充质干细胞（MSCs）在细胞治疗和再生医学中具有巨大潜力。它们具有以下几个特定优势，使其成为线粒体转移的理想细胞来源
：

因此，MSCs不仅能够提供线粒体支持
，还可以与免疫治疗产生协同作用，进一步提高治疗效果
。

将脐带 MSC 转移到 T 细胞后分离线粒体的实验方法

结语

线粒体转移技术为T细胞免疫治疗提供了一种全新的增强路径，尤其在解决T细胞耗竭和增强肿瘤渗透能力方面
，展示了巨大的潜力。

这项突破不仅为改善实体肿瘤的治疗效果带来了新的希望，也为未来癌症治疗的发展提供了更多的选择。随着更多临床试验的开展
，线粒体转移有望成为癌症治疗中的重要武器，帮助更多患者获得更长的生存期和更好的生活质量。