免疫系统的双重间谍

时间:2021年10月25日
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特拉维夫大学(Tel Aviv University)的一项新研究首次在具有正常免疫系统的动物模型中检测了胶质母细胞瘤癌性肿瘤的发展,目的是最好地模拟人类肿瘤的发展。

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Bone marrow pro-tumorigenic neutrophils (lower panel) promote the formation of new blood vessels (angiogenesis) in the tumor. GFP (green) = tumor, vWF (marker for blood vessels).    

图片:骨髓致瘤性中性粒细胞(下图)促进肿瘤中新血管(血管生成)的形成。GFP(绿色)=肿瘤,vWF(血管标志物)。资料来源:特拉维夫大学

特拉维夫大学(Tel Aviv University)的一项新研究首次在具有正常免疫系统的动物模型中检测了胶质母细胞瘤癌性肿瘤的发展,目的是最好地模拟人类肿瘤的发展。研究结果表明,尽管免疫系统细胞的主要功能是攻击和杀死癌细胞,但它们实际上充当了“双重药剂”,增加和加强了肿瘤的侵略性和威胁。

这项研究是由George S. Wise生命科学学院和Sagol神经科学学院的Dinorah Friedmann-Morvinski博士和她的博士生Prerna Magod领导的。以及来自特拉维夫大学萨克勒医学院和魏茨曼科学研究所的其他研究人员。这项研究发表在著名的《细胞报告》杂志上。

胶质母细胞瘤是最常见的脑癌类型,也是人类最暴力和最致命的癌症之一;胶质母细胞瘤患者的平均寿命是12到15个月,从发现那一刻起。研究人员解释说,为了让癌细胞在体内吸收和生长,通常在没有主动免疫系统的情况下,对动物模型的癌变过程进行科学监测。这种常用模型的缺点在于,免疫系统要么不存在,要么功能不正常,这使得研究人员无法监测它与肿瘤细胞之间的相互作用。

这项研究是在弗里德曼-莫尔文斯基博士的实验室进行的,它使用了一个模型,在具有功能免疫系统的动物模型中检查了癌细胞的发展。这使得癌症逐渐生长,发展到一个巨大的肿瘤,这使得密切监测其发展,并贯穿整个过程,癌细胞和不同的免疫系统细胞之间的相互作用。

在这项研究中,研究人员发现被称为中性粒细胞的细胞在与癌细胞生长的相互作用中发挥着关键作用。中性粒细胞是起源于骨髓的免疫系统细胞,其作用是“吞噬”或杀死细菌和真菌,并对抗它们引起的感染。“中性粒细胞是免疫系统的前线战士,”弗里德曼-莫尔文斯基博士说。“当肿瘤开始发展时,中性粒细胞是第一个动员和攻击它以消灭它的。”

研究人员还发现,中性粒细胞在肿瘤的整个发展过程中一直靠近肿瘤,并持续不断地从骨髓中招募。在这项研究中发现的令人惊讶的事情是中性粒细胞“改变立场”:“然而,一开始,随着最初的肿瘤发病,中性粒细胞与它战斗,随着时间的推移,中性粒细胞招募到癌变区域开始支持它的发展。”

弗里德曼-莫尔文斯基博士:“我们了解到,中性粒细胞实际上会改变它们的作用。它们被肿瘤本身所调动,从抗癌变成促癌;结果,它们加剧了肿瘤本身造成的损害。”

此外,研究人员发现,中性粒细胞改变其性质的过程可以远程进行,甚至在它们向肿瘤自身发展之前。

“研究表明,中性粒细胞的性质的变化发生在骨髓本身——没有肿瘤:肿瘤位于只有在大脑中,并从那里成功地改变细胞特性的新兵,“Friedmann-Morvinski博士补充道。“这项研究的新发现可能也有助于免疫治疗,近年来,免疫治疗获得了很大的发展势头。在一种免疫疗法中,T细胞被从病人体内取出,经过处理,然后以增强愈合能力的方式返回身体。今天的一个主要问题是,即使这些被送去治疗的细胞也被抑制了,它们的行为被抑制了。如果我们知道如何改变中性粒细胞和T细胞之间的相互作用,使它们不被抑制,这将对免疫治疗的有效性产生影响。”

不难想象,这些发现是破译免疫系统与恶性肿瘤相互作用机制的第一步,正如前面提到的,恶性肿瘤夺去了许多人的生命。

DOI

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109480

文章标题

Exploring the longitudinal glioma microenvironment landscape uncovers reprogrammed pro-tumorigenic neutrophils in the bone marrow

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