CELL：缺了“镁”，T细胞就不再完美！

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研究背景

研究表明，血液中的镁离子含量是影响免疫系统抵御病原体和抑制癌症发生能力的重要因素，而镁的缺乏与多种疾病有关，如病毒感染和癌症。先前利用小鼠肿瘤模型获得的证据表明，当小鼠长期摄入低镁食物时，小鼠对流感病毒的抵制能力受到显著损害，而且小鼠体内移植的癌细胞也快速增殖和扩散。不过，目前尚缺乏这种矿物质究竟如何影响免疫系统的确切机制。

图 | T细胞（蓝色）通过LFA-1与肿瘤细胞（灰色）形成免疫突触（红色)）攻击肿瘤细胞。

2022年1月19日，瑞士巴塞尔大学生物医学系、巴塞尔大学医院和剑桥大学医学系的Christoph Hess教授领导的研究团队在CELL杂志上发表研究论文“Magnesium sensing via LFA-1 regulates CD8+ T cell effector function”。他们的研究表明，T细胞只有在富含镁的环境中才可以高效地清除异常细胞或受到感染的细胞。镁对T细胞的表面的共刺激分子LFA-1蛋白的功能至关重要，因此，杀伤性T细胞（CD8+ T）需要足够浓度的镁离子才能有效地发挥作用。他们的发现可能对增强免疫力抵抗病毒感染、预防癌症、以及增强现有基于T细胞的癌症疗法都具有重要意义。

图 | T细胞共刺激分子LFA-1结合细胞外镁离子，镁水平在免疫反应和免疫治疗中可调节小鼠和人类CD8+ T细胞的效应功能。

对癌症治疗的意义

镁对T细胞的功能至关重要，这一发现可能对现代癌症免疫疗法具有重要意义。当前主流免疫疗法，包括免疫检查点抑制剂（ICB）、TIL疗法、CAR-T疗法等，都寄希望于充分调动或重新激活免疫系统中的细胞毒性T细胞（杀手T细胞）来对清除肿瘤细胞。在本文的实验模型中，研究人员证明在肿瘤局部增加镁浓度可以增强CD8+ T细胞对癌细胞的免疫反应。

图4 | LFA-1是调节CD8+ T细胞的抗肿瘤活性和细胞毒性的必须分子。

图5 | 限制饮食中镁的含量将损害CD8+ T细胞介导的细胞毒性效应。

图6 | 增加肿瘤局部镁离子浓度，可提高记忆性CD8+ T细胞介导的抗肿瘤免疫。

全文总结

总之，作者的研究明确了细胞外的Mg2+是一种重要的免疫调节剂，可以通过与LFA-1结合调节T细胞的激活和功能。通过Mg2+/LFA-1信号轴，Mg2+可以选择性地调节CD8+ T细胞的激活阈值。而利用之前完成的癌症患者调研数据，研究人员也证明，免疫疗法对血液中镁含量不足的患者效果较差。不过，现有数据还不能回答日常摄入镁的含量高低是否会影响患癌症的风险，这个问题的解答仍需进一步的前瞻性研究。

参考文献

Jonas Lötscher, Adrià-Arnau Martí i Líndez, Nicole Kirchhammer, et al. Magnesium sensing via LFA-1 regulates CD8 T cell effector function. Cell, 2022; DOI: 10.1016/j.cell.2021.12.039

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