前不久,,我們剛報(bào)道了腫瘤能通過(guò)釋放外泌體遠(yuǎn)程壓制全身的T細(xì)胞,,造成機(jī)體免疫能力下降。
最近,,發(fā)表在頂級(jí)期刊《自然醫(yī)學(xué)》上的文章又顯示,,腫瘤還有更加“魔幻”的手段攻擊人體的免疫系統(tǒng)[1]。
美國(guó)杜克大學(xué)Peter E. Fecci教授領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),,進(jìn)入大腦的腫瘤能使T細(xì)胞被扣押在骨髓中無(wú)法出來(lái),。他們證實(shí)造成這一后果的原因竟是T細(xì)胞出入骨髓的“簽證”(T細(xì)胞表面的一個(gè)受體)丟了[1],!
這一研究可能為輔助癌癥藥物開(kāi)辟一個(gè)新的探索領(lǐng)域,可以將被困的T細(xì)胞從骨髓中釋放出來(lái),,有助于提高現(xiàn)有和新的免疫療法的有效性,。
目前,,Peter教授團(tuán)隊(duì)正在與2012年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Robert Lefkowitz實(shí)驗(yàn)室合作,,開(kāi)發(fā)恢復(fù)細(xì)胞表面受體的小分子藥物,,將T細(xì)胞從骨髓中釋放出來(lái),,輔助T細(xì)胞免疫治療[2],。 膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(一種腦癌)引起的T淋巴細(xì)胞缺少癥已經(jīng)困擾了科學(xué)家40年[3],!Peter教授是研究腦癌的專家,,他的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)新確診,、還沒(méi)接受治療的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的免疫力竟和艾滋病患者一樣低下,。
健康人體內(nèi)的CD4輔助T細(xì)胞的數(shù)量在700-1000(每微升)之間甚至以上,,而膠質(zhì)母細(xì)胞瘤病人卻只有200甚至更少。同時(shí),,其他T細(xì)胞相比正常人也有大幅下降,。如此低下的免疫功使他們更易受到各種感染,并可能導(dǎo)致癌癥惡化,。
脾臟是人體最大的免疫器官,,內(nèi)含大量的淋巴細(xì)胞。由于脾臟血管狹窄,,且發(fā)揮清除缺陷型紅細(xì)胞的功能,,常出現(xiàn)損傷[4]。研究者們首先推測(cè)T細(xì)胞的減少可能是脾隔離癥引起的,,由此會(huì)引發(fā)脾臟腫大,。可研究結(jié)果卻與此相反,,影像結(jié)果顯示病人的脾臟有明顯的萎縮,。 為了方便研究,科學(xué)家們構(gòu)建了膠質(zhì)母細(xì)胞瘤小鼠模型,。與人體相似,,小鼠血液和淋巴中的T細(xì)胞也大幅減少。與此同時(shí),,脾臟,,胸腺,頸部淋巴節(jié)都明顯萎縮,;不過(guò),,研究人員并不清楚這是原因還是結(jié)果。
癌癥患者的T細(xì)胞到底去哪里了呢?是形成受阻,?還是“躲在”哪里了,?
讓我們回顧一下T細(xì)胞的產(chǎn)生過(guò)程。T細(xì)胞起源于骨髓的造血干細(xì)胞,,經(jīng)過(guò)一步步分化,,成為初始T細(xì)胞。初始T細(xì)胞會(huì)轉(zhuǎn)移到胸腺,,經(jīng)過(guò)加工成為成熟的T淋巴細(xì)胞,。隨后通過(guò)胸腺釋放到外周淋巴組織,進(jìn)而進(jìn)入人體血液和淋巴循環(huán)系統(tǒng),,發(fā)揮免疫功能[5],。
接著,,科學(xué)家們繼續(xù)開(kāi)展排查工作,。
既然出現(xiàn)了系統(tǒng)性的T細(xì)胞減少,那是不是T細(xì)胞生產(chǎn)源頭出了問(wèn)題,?
于是他們檢查了患膠質(zhì)母細(xì)胞瘤小鼠的骨髓,,發(fā)現(xiàn)小鼠骨髓中的T細(xì)胞數(shù)量擴(kuò)大了3 - 5倍!科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),,其他免疫細(xì)胞并沒(méi)有增加,,僅僅是T細(xì)胞增加了。
這確實(shí)出乎意料,,于是,,研究人員緊接著檢查了膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的骨髓情況,證實(shí)在人體中,,T細(xì)胞也在骨髓中富集,。
原來(lái)T細(xì)胞都擠在骨髓里。
科學(xué)家們還將其他腫瘤,,如乳腺癌,、黑色素瘤、Lewis肺癌和神經(jīng)膠質(zhì)瘤分別移植到小鼠顱腔或皮下,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,,所有移植進(jìn)顱內(nèi)的腫瘤都會(huì)引起T細(xì)胞在骨髓中的聚集,而皮下移植卻不會(huì),。
這表明,,引起T細(xì)胞在骨髓中富集的原因并非與腫瘤的類型相關(guān),而是與腫瘤長(zhǎng)在哪里有關(guān),??磥?lái),問(wèn)題很嚴(yán)重。
但是它們待在骨髓里作甚,?為啥不去抗癌,?
對(duì)于這個(gè)現(xiàn)象,研究人員有這樣兩個(gè)猜測(cè):要么是T細(xì)胞傾向于流向骨髓,,也就是主動(dòng)留下,;要么它們根本從骨髓里出不來(lái)。
究竟是哪種呢,?研究人員把從腫瘤小鼠身上收集的T細(xì)胞打上標(biāo)記,,分別注射到腫瘤小鼠和健康小鼠體內(nèi),再仔細(xì)一分析,,意外地發(fā)現(xiàn):T細(xì)胞心里其實(shí)是很像去前線抗癌的,,但它們確實(shí)是被困在骨髓里出不去了。
而且,,研究人員還發(fā)現(xiàn),,T細(xì)胞被困在骨髓里不是骨髓使壞,而是T細(xì)胞自身出了問(wèn)題,。
現(xiàn)在,,讓我們要把目光放在T細(xì)胞身上。T細(xì)胞表面有大量結(jié)構(gòu)各異的受體,,其中多是識(shí)別各式各樣的抗原以及傳遞信號(hào)等等,。同時(shí),T細(xì)胞表面的受體還能作為自己的一個(gè)身份識(shí)別,,其中一個(gè)作用就是作為進(jìn)出器官的憑證,。
那么會(huì)不會(huì)是T細(xì)胞表面某種受體的丟失導(dǎo)致了其無(wú)法離開(kāi)骨髓呢?在用實(shí)驗(yàn)排除了幾種可能后,,研究人員把目標(biāo)鎖定在了一個(gè)叫S1P1的受體上,。S1P1是一個(gè)G蛋白偶聯(lián)受體[6],已有報(bào)道S1P–S1P1軸能介導(dǎo)T細(xì)胞離開(kāi)骨髓[7],。
他們推測(cè)可能是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤導(dǎo)致了S1P–S1P1軸的破壞,,使T細(xì)胞無(wú)法離開(kāi)骨髓。那,,我們姑且把S1P1叫“簽證”吧,。 通過(guò)一種特殊的檢測(cè)方法,研究人員發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞表面的S1P1受體水平大大減少,!這種表面受體的減少與骨髓中T細(xì)胞的數(shù)量有強(qiáng)烈的相關(guān)性,。對(duì)小鼠S1P1進(jìn)行敲除或者藥物阻斷,也發(fā)現(xiàn)了T細(xì)胞無(wú)法離開(kāi)骨髓,。這些結(jié)果表明,,確實(shí)是T細(xì)胞表面“簽證”的缺失導(dǎo)致其被鎖在骨髓里,,無(wú)法離開(kāi)!
不過(guò),,在RNA水平的檢測(cè)顯示S1P1的表達(dá)并沒(méi)有差異,,其上游的調(diào)控子也沒(méi)受影響,且其在細(xì)胞質(zhì)中的含量也沒(méi)有變化,。似乎不是S1P1表達(dá)量減少造成的,,只不過(guò)是S1P1無(wú)法跑到T細(xì)胞表面,所以研究人員在細(xì)胞膜上檢測(cè)不到S1P1,。
但是,,究竟是什么原因造成了T細(xì)胞S1P1功能失調(diào),又和進(jìn)入大腦的腫瘤有什么樣的內(nèi)在聯(lián)系,,目前尚不清楚,。這是科學(xué)家們之后要做的工作。 不過(guò),,還是先讓我們回到原來(lái)的問(wèn)題,。
既然找到了被困的原因是“簽證”丟失,那重新補(bǔ)上簽證是否可以獲得出境許可呢,?
之前已有研究表明,,在GRK2蛋白功能缺失的小鼠中,,S1P1受體“內(nèi)部化”會(huì)被抑制,,S1P1受體會(huì)固定在T細(xì)胞表面[8]。于是,,研究者們?cè)谕蛔冃∈笾星萌肓诉^(guò)表達(dá)的S1P1基因,,使T細(xì)胞表面的S1P1受體維持在一個(gè)固定的水平。
研究人員證實(shí),,T細(xì)胞表面恢復(fù)S1P1受體之后,,就變得能自由進(jìn)出骨髓了,并且還能夠增加小鼠體內(nèi)激活型T細(xì)胞進(jìn)的數(shù)量,!但是卻無(wú)法提高腫瘤小鼠的長(zhǎng)期生存率,。
當(dāng)研究人員再用4-1BB激動(dòng)和檢查點(diǎn)阻斷,這兩種T細(xì)胞激活療法一起治療腫瘤時(shí),,T細(xì)胞表面S1P1受體固定的小鼠的長(zhǎng)期生存率提高了50%,!
由于現(xiàn)在沒(méi)有藥物能將S1P1固定在T細(xì)胞表面,研究者們探索了其他方法,,來(lái)解放被囚禁的T細(xì)胞,。
他們發(fā)現(xiàn)用粒細(xì)胞集落刺激因子處理模型小鼠,能使骨髓釋放T細(xì)胞,。只用粒細(xì)胞集落刺激因子處理小鼠并沒(méi)有治療效果,,但與4-1BB激動(dòng)劑聯(lián)用使小鼠長(zhǎng)期生存率提升了近40%,!這意味著,解救被骨髓囚禁的T細(xì)胞,,在免疫治療中有巨大的潛力,。
科學(xué)家們將繼續(xù)探索顱內(nèi)腫瘤引起S1P1功能失調(diào),導(dǎo)致T細(xì)胞被囚禁的機(jī)制,。屆時(shí),,我們將更加了解腫瘤干擾免疫系統(tǒng)的方式,進(jìn)而找到更好的應(yīng)對(duì)辦法,! 同時(shí),,科學(xué)家還在努力開(kāi)發(fā)固定T細(xì)胞表面受體的小分子藥物,使輔助免疫治療盡快走向臨床,。
不僅是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,,所有轉(zhuǎn)移到腦內(nèi)腫瘤的治療都可能在這一研究中受益。
免疫系統(tǒng)與腫瘤的長(zhǎng)久的拉鋸戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)展到今天,,似乎是腫瘤占了上風(fēng),。但有科學(xué)家和醫(yī)生以及全體人類的加入,有人類智慧和人類文明的推動(dòng),,我們正在慢慢扳回局勢(shì),,終會(huì)取得最后的勝利!
編輯神叨叨 想系統(tǒng)了解最新的生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展嗎,?那就買一本Medical Trend吧~ 引用文獻(xiàn): [1] https://www./articles/s415 91-018-0135-2 [2] https://corporate./news-listing /duke-team-finds-missing-immune -cells-could-fight-lethal-brain-tumors [3] Brooks, W. H., Roszman, T. L., Mahaley, M. S. & Woosley, R. E. Immunobiology of primary intracranial tumours. II. Analysis of lymphocyte subpopulations in patients with primary brain tumours. Clin. Exp. Immunol. 29, 61–66 (1977) [4] Anie, Kofi A.; Green, John (2015-05-08). 'Psychological therapies for sickle cell disease and pain. [5] Schwarz BA, Bhandoola A (February 2006). 'Trafficking from the bone marrow to the thymus: a prerequisite for thymopoiesis'. Immunol. Rev. 209: 47–57. [6] Hanson MA, Roth CB, Jo E, Griffith MT, Scott FL, Reinhart G, Desale H, Clemons B, Cahalan SM, Schuerer SC, Sanna MG, Han GW, Kuhn P, Rosen H, Stevens RC (February 2012). 'Crystal structure of a lipid G protein-coupled receptor'. Science. 335 (6070): 851–5. [7] Maeda, Y., Seki, N., Sato, N., Sugahara, K. & Chiba, K. Sphingosine 1-phosphate receptor type 1 regulates egress of mature T cells from mouse bone marrow. Int. Immunol. 22, 515–525 (2010) [8] Arnon, T. I. et al. GRK2-dependent S1PR1 desensitization is required for lymphocytes to overcome their attraction to blood. Science 333, 1898–1903 (2011). 奇點(diǎn):50萬(wàn)極客醫(yī)生熱愛(ài)的醫(yī)療科技媒體 本文作者 | 低溫藝術(shù)家們 & Bio Talker “癌細(xì)胞與免疫系統(tǒng)的戰(zhàn)爭(zhēng)愈演愈烈,,T細(xì)胞一定要撐住呀,援軍馬上就到~” |
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來(lái)自: AndLib > 《基因相關(guān)》