导言：经NMN处理的抗肿瘤CAR-T细胞在小鼠中显示出对抗癌细胞和减少肿瘤生长的增强效果。NMN治疗可使CAR-T细胞（抗肿瘤免疫细胞）增殖增加180倍，同时延长杀死癌细胞的能力。通过NMN治疗，CAR-T细胞显示出延迟衰老的迹象，如端粒长度变长和死亡或垂死的CAR-T细胞数量减少所示。NMN治疗的CAR-T细胞抑制癌症小鼠的肿瘤生长，并具有持久的效果。
人体免疫系统不仅寻找并摧毁来自体外的外来物质，它还会清除了体内有问题的细胞，如癌细胞和肿瘤生长。然而，随着年龄的增长，免疫系统效率降低，内部细胞错误的可能性增加，导致癌症发生的可能性增加。
为了刺激免疫系统，CAR-T细胞疗法已被用于治疗恶性肿瘤，尤其是血癌，而其他治疗方法并不能有效治疗这些恶性肿瘤。同时，这种治疗选择受到T细胞存活率低和缺乏对癌细胞的持久疗效的限制。因此，研究人员一直在寻找新的方法来提高CAR-T细胞的寿命和持久的抗癌能力。
在一份非同行评议的预印本报告中，中国首都医科大学的Zhong和同事证明，用100µM 烟酰胺单核苷酸（NMN）治疗CAR-T细胞显著提高了其攻击癌细胞的疗效和持久性。此外，NMN治疗增强了细胞衰老延迟的迹象，如端粒长度，并减少了死亡或垂死的CAR-T细胞的积累。更重要的是，当NMN处理的CAR-T细胞被注射到实验诱导肿瘤的小鼠体内时，肿瘤大小显著缩小。这些发现为研究人员用NMN治疗CAR-T细胞提供了一条新的途径，以提高其对抗癌症的生存能力和有效性1。
NMN治疗提高抗癌能力
为了研究NMN对人CAR-T细胞增殖和杀伤能力的影响，在培养的NALM-6细胞存在下，用100µM NMN处理CAR-T细胞。NALM-6细胞是一种白血病细胞系，模拟血液癌症的细胞状况。该研究团队发现，对于NMN处理的细胞，培养28天后，与几乎所有没有NMN的CAR-T细胞相比，CAR-T细胞的数量增加了180倍。此外，在NMN存在的情况下，CAR-T细胞比非NMN处理的CAR-T细胞保持其杀死（裂解）恶性细胞的能力更长。这些结果使NMN在培养中增强CAR-T细胞的增殖和肿瘤杀伤功能的观点变得可信。
图示. NMN治疗显著增强了抗肿瘤CAR-T细胞的增殖，并提高了对癌症的攻击能力。在28天的过程中，NMN处理的CAR-T细胞增殖是非NMN处理CAR-T细胞的180倍，这些细胞基本上会死亡（图b）。在28天的过程中用100uM的NMN处理CAR-T细胞四次（第0轮至第3轮）。在第三轮（28天），NMN处理的CAR-T细胞杀死（裂解）的NALM-6白血病细胞的百分比是非NMN处理CAR-T细胞所杀死的NALM6白血病细胞的两倍（图f）。
为了研究NMN是否能延缓CAR-T细胞的衰老，Zhong及其同事测试了端粒酶的活性，端粒酶可以延长染色体末端的端粒。端粒酶是CAR-T细胞复制和整体功能的关键因素，其丰度在细胞分裂、衰老和疾病中降低。随着端粒酶活性的降低，CAR-T细胞通常死亡或衰老、无功能和无增殖（衰老），导致CAR-T功能受到抑制，缺乏长期的抗癌能力。Zhong等人发现，用NMN处理CAR-T细胞增加了端粒酶活性，而衰老的CAR-T细胞丰度显著降低。这一发现证实了NMN通过促进端粒酶活性和减少培养中衰老CAR-T细胞的数量来延长CAR-T细胞寿命并延长其作用。
NMN处理的CAR-T细胞抑制小鼠肿瘤生长
Zhong和同事接下来试图找出NMN处理的CAR-T细胞对小鼠肿瘤的影响。小鼠首先注射NALM-6白血病细胞以产生小鼠癌症模型，然后注射NMN-处理的CAR-T细胞。该研究小组发现，用NMN处理的CAR-T细胞进行治疗可以促进更持久的肿瘤抑制，如肿瘤体积降低所示。这些发现为NMN增强CAR-T细胞的抗癌能力提供了进一步的支持，正如在癌症小鼠模型中所证明的那样。
NMN刺激长寿相关Sirt1基因
为了找出NMN刺激哪些基因，Zhong和同事们进行了基因活性分析，发现NMN促进Sirt1基因的激活，该基因与细胞寿命有关。在NMN处理的CAR-T细胞中，Sirt1活性的增加也与细胞死亡和炎症相关基因的激活减少有关。由于Sirt1在抑制细胞死亡相关基因的激活中具有假定的作用，这些发现为NMN促进CAR-T抗肿瘤功效的细胞机制提供了一些线索。
确定NMN刺激哪些精确的细胞机制
Zhong及其同事在他们的出版物中说：“在这项研究中，我们发现NMN可以通过上调Sirt1来增加细胞再生和细胞增殖，并为我们提供了极大的信心，NMN可以提高CD19 CAR-T细胞的寿命和抗肿瘤效率。”。
研究结果突出了NMN在CAR-T细胞人癌症免疫治疗中的潜在临床应用。随着NMN的应用，人类CAR-T细胞更具活力，并具有更好的杀死癌细胞的能力。这些发现也适用于小鼠癌症模型，其中注射NMN治疗的CAR-T细胞减少了肿瘤生长，表明NMN可能是增强CAR-T治疗的关键。
未来的研究需要阐明NMN促进CAR-T生存能力、寿命和抗癌能力的确切细胞机制。更详细地研究NMN对细胞的影响将使研究人员能够确定NMN影响的其他途径。通过这样做，我们可能会进一步了解改善CAR-T细胞功能以对抗癌症。
这项研究深入了解了NMN如何通过启动CAR-T细胞来帮助免疫系统恢复活力。由于免疫系统随着年龄的增长而衰退，NMN可能被用作癌症生长的预防措施2。
来源：本网编辑 2024.04.16.
参考文献：
Zhen Yu, Shuai Tong, Can Zhang et al. Nicotinamide mononucleotide enhances the efficacy and persistence of CD19 CAR-T cells via NAD + –Sirt1 axis, 19 April 2022, PREPRINT (Version 1) available at：https://www.researchsquare.com/article/rs-1483519/v1. doi.org/10.21203/rs.3.rs-1483519/v1
其他参考文献：
1.Takeda K et al. Nicotinamide mononucleotide augments the cytotoxic activity of natural killer cells in young and elderly mice. Biomed Res. 2021;42(5):173-179.
2. Lv H et al. NAD+ Metabolism Maintains Inducible PD-L1 Expression to Drive Tumor Immune Evasion. Cell Metab. 2021 Jan 5;33(1):110-127.e5.
