预防癌症转移 《自然》研究找出让癌细胞“沉睡不醒”的关键
时间:2021-06-07 12:09:30 热度:37.1℃ 作者:网络
避免癌症转移,是治愈癌症的一个重要挑战。即使经过看似成功的治疗,经过数年后,患者体内残留的肿瘤细胞也有可能发生转移,导致复发。
这些癌细胞起源于原来的肿瘤,转移到身体其他器官后,可以在相当长的时间内处于非活动状态,就像休眠了一样。科学家们指出,这个休眠期提供了一个重要的治疗窗口,这个阶段控制肿瘤细胞的数量和异质性,不让它们“苏醒”从而导致转移瘤生长,对于预防癌症复发至关重要。
近日,来自巴塞尔大学(University of Basel)的研究人员对肿瘤休眠背后的机制获得了重要的洞见。他们在《自然》杂志发表论文,揭秘了“沉睡”的癌细胞是如何保持休眠的,又是什么让它们“苏醒”并最终形成致命转移瘤。这项研究结果对于开发新的抗癌疗法具有重要的指导意义。
研究人员先后使用了小鼠模型和人体组织样本,以确定肿瘤细胞是如何从原来的乳腺肿瘤迁移到肝脏,又是如何保持休眠状态和醒来的。他们发现,两种细胞类型在癌细胞的转变过程中起着关键的“开关”作用。
“催眠”细胞与“唤醒”细胞
其中,负责“催眠”肿瘤细胞的是“自然杀伤细胞”(NK, natural killer cell)。这类免疫细胞既能够杀死异常或受感染细胞,也可以减缓其增殖。研究人员发现,NK细胞通过分泌一种信使蛋白,即细胞因子干扰素γ(IFN-γ),控制肿瘤细胞处于休眠状态。
而另一类细胞竟会负责“唤醒”肿瘤细胞,它们是肝星状细胞(the hepatic stellate cell)。当肝星状细胞被激活时,它们会分泌一种CXCL12分子,与NK细胞上的受体CXCR4结合,从而抑制NK细胞增殖,进而阻止肿瘤细胞继续休眠,肿瘤细胞因此被“唤醒”并开始增殖。
“肝星状细胞被激活的原因有很多种,例如体内的慢性炎症或持续感染。”研究人员解释说,他们将在进一步研究中调查确切原因。
▲影响肿瘤细胞休眠的作用机制(图片来源:参考资料 [2])
预防肿瘤转移的潜在方法
基于上述发现,论文提出了几种有望预防癌细胞转移的方法。
第一种是设法延长肿瘤细胞的“休眠”状态,比如基于白细胞介素-15(interleukin-15)的免疫疗法。研究表明肝脏中NK细胞的数量决定了肿瘤是否发生休眠或转移,而白细胞介素-15能够增加组织中NK细胞的数量。类似作用的还有干扰素γ疗法,体外实验表明添加IFN-γ可以推动癌细胞进入休眠状态。
第二种则是解除肝星状细胞对NK细胞的抑制作用。所有这些疗法都需要进行临床试验以进一步验证疗效与安全性。
注:原文有删减
参考资料:
[1] Correia, A. L., et, al. (2021). Hepatic stellate cells suppress NK cell-sustained breast cancer dormancy. Nature. Published. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03614-z
[2] Noella Lopes & Eric Vivier (2021) Natural killer cells lull tumours into dormancy. Nature doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-01381-5
[3] Researchers identify how to prevent cancer metastases. Retrieved June 2, 2021, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-06/uob-rih053121.php