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根据约翰霍普金斯大学金梅尔癌症中心彭博-金梅尔癌症免疫治疗研究所和约翰霍普金斯大学医学院的研究人员领导的一项新研究，一种侵袭性的、治疗抵抗性的脑肿瘤有一种独特的免疫细胞群来支持它的生长。
根据约翰·霍普金斯大学金梅尔癌症中心彭博-金梅尔癌症免疫治疗研究所和约翰·霍普金斯大学医学院的研究人员领导的一项新研究，一种侵袭性强、治疗抵抗性脑肿瘤——胶质母细胞瘤（glioblastoma），拥有一种独特的免疫细胞群来支持其生长。
研究人员寻找仅在最严重的4级脑肿瘤（即胶质母细胞瘤）中出现的免疫细胞亚型，并利用最近开发的称为空间基因组学的技术，发现胶质母细胞瘤干细胞与一种称为髓源性抑制细胞（MDSCs）的免疫抑制细胞共定位。这两种细胞相互共生，从而促进肿瘤的生长和侵袭性。
这项研究的成果发表在1月17日的《Science》杂志上。
“肿瘤干细胞仅占肿瘤的5%到10%，但它们是肿瘤再生和产生其余部分的关键细胞，基本上决定了肿瘤的侵袭性。”资深研究作者、Martin D. Abeloff癌症研究教授、马克基金会高级基因组学和成像中心的联合主任以及彭博-金梅尔癌症免疫治疗研究所的主任Drew Pardoll表示。“我们发现骨髓来源的抑制细胞和肿瘤干细胞实际上位于同一区域，这个区域在20世纪80年代被病理学家描述为假性坏死区。它们之间存在一种非常紧密的联系。”
为了更好地表征脑癌的细胞成分，研究人员对从低到高级别的33种脑肿瘤的组织样本进行了单细胞RNA测序，在IDH-WT胶质母细胞瘤中发现了两个MDSCs群体。随后，利用空间转录组学技术观察这些样本中超过75万个免疫细胞和超过35万个肿瘤及相关细胞的基因表达模式，他们发现MDSCs与肿瘤干细胞位于同一位置。
“胶质母细胞瘤是一种高度侵袭性的脑肿瘤，具有显著的逃避免疫系统的能力，这使得基于免疫的治疗在很大程度上无效。”宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的神经外科助理教授、第一和共同通讯作者Christina Jackson医学博士表示。“我们的研究揭示了一种独特的免疫细胞亚群，即髓源性抑制细胞，它们促进了胶质母细胞瘤的生长，为肿瘤与免疫系统的相互作用提供了新的见解。通过识别这些细胞及其作用，我们希望发现新的治疗靶点，并为更有效的治疗奠定基础。”
在研究中，研究人员发现这两种类型的细胞在脑肿瘤中相互促进。肿瘤干细胞产生吸引MDSCs的化学信号——趋化因子，并为MDSCs制造生长因子和激活因子。反过来，MDSCs为肿瘤细胞产生生长因子。
研究人员进一步确定了肿瘤干细胞产生哪些特定分子来吸引和激活MDSCs。研究小组发现两个关键因子是IL-6（白细胞介素-6）和IL-8，它们在炎症反应中起作用，且MDSCs具有相应的受体。
Pardoll指出：“IL-8是将MDSCs吸引到肿瘤的主要趋化因子之一，而IL-6是MDSCs的主要激活剂之一。”
另一方面，研究小组发现MDSCs分泌一种称为成纤维细胞生长因子11（FGF11）的生长因子来滋养干细胞，这种分子此前从未被发现与脑癌或其他癌症有关。
在此过程中，Jackson、Pardoll和同事们发现，IDH1基因突变的肿瘤侵袭性较低，几乎没有MDSCs，癌症干细胞也少得多。这促使他们研究了所有脑癌中MDSC浸润与存活之间的关系。利用国家癌症研究所的癌症基因组图谱（TCGA）癌症样本数据库，他们发现了一个非常紧密的相关性：一个人的肿瘤中癌症干细胞和MDSCs越少，其预后就越好。
Pardoll表示，虽然需要进一步研究来深入了解这些细胞相互作用，但这项工作令人兴奋，因为它为治疗这些侵袭性脑肿瘤提供了额外的潜在靶点。例如，约翰·霍普金斯大学生物医学工程副教授Jamie Spangler博士开发了一种研究性的双特异性抗体，可以与IL-6和IL-8的受体结合，阻断它们的信号传导。
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