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科学家发现中性粒细胞会护送循环肿瘤细胞转移癌细胞粒细胞癌症

发布时间:2019-02-16 23:01:47
来源:奇点网要是免疫细胞们也有业绩考核的话,奇点糕估计,巨噬细胞大概经常被扣光奖金。作为人体的小卫士之一,巨噬细胞被坏蛋“拐跑”,不干正事的频率未免太高了,尤其是在癌症中,不吞掉癌细胞不说,还会帮癌细胞策划超早期转移,吃掉PD-1抗体,这也

  来源:奇点网

  要是免疫细胞们也有业绩考核的话,奇点糕估计,巨噬细胞大概经常被扣光奖金。作为人体的小卫士之一,巨噬细胞被坏蛋“拐跑”,不干正事的频率未免太高了,尤其是在癌症中,不吞掉癌细胞不说,还会帮癌细胞策划超早期转移,吃掉PD-1抗体,这也太坑了吧?!

  其实,傻乎乎被利用的还真不止巨噬细胞一个,这不,科学家们发现,中性粒细胞竟然也被“忽悠瘸了”。在上周的《自然》杂志上[1],瑞士巴塞尔大学研究人员发表的研究表明,有些循环肿瘤细胞(CTC)从肿瘤原发灶中逃亡时接受中性粒细胞的保护,可以更高效地转移到其他组织中!研究还揭示了这种转移形成的关键因素。

科学家发现中性粒细胞会护送循环肿瘤细胞转移癌细胞粒细胞癌症中性粒细胞

  CTC,顾名思义,就是进入外周血液循环中的肿瘤细胞,它们作为肿瘤派出的小分队,顺着血液循环到达其他组织,为转移灶的形成埋下“种子”。CTC数量很少,通常以单细胞或者成簇的方式存在,除此之外,有研究发现,部分CTC是以和白细胞(免疫细胞的一大类,包含中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞)结合的形式存在的[2],不过,之前,研究人员对这些结合态的CTC的特点和功能并不是很清楚。

  为了解决疑惑,研究人员开展了这次的研究。他们首先从70名侵袭性乳腺癌患者中获取了每人7.5ml的血液样本,其中有34人检测到了CTC,最常见的形式是单细胞,占到88%,而细胞簇和与白细胞结合的CTC都比较少,分别为8.6%和3.4%。白细胞有好多种,到底是谁和CTC结合了呢?通过分离和单细胞RNA测序等分析,研究人员确定,从细胞核形态和基因表达谱上来说,与CTC结合的就是中性粒细胞。

  这一小撮“与众不同”的CTC会带来怎样的影响?根据过去的研究,如果7.5ml血液中能够检测到5个及以上的CTC的话,就意味着患者会有比较短的生存期[3],而研究人员发现,血样中有至少一个CTC-中性粒细胞的患者与他们相比,无进展生存期成倍的缩短!在小鼠中进行的CTC移植试验也得到了同样的结果,真是毒中之毒啊。

科学家发现中性粒细胞会护送循环肿瘤细胞转移癌细胞粒细胞癌症检测到至少5个CTC(蓝)的患者和至少1个CTC-中性粒细胞(黄)的患者的无进展生存率随时间(月)的变化

  所以说,是什么让这些CTC-中性粒细胞可以以一当五呢?研究人员分析了不同类型的CTC的基因表达谱,果然,他们发现了很大的差异。CTC-中性粒细胞有51个基因的表达都发生了改变,其中41个上调,10个下调,而这些上调的基因大多都与细胞周期和DNA复制通路的正向调节有关。也就是说,这些基因的表达上调后,DNA复制增加,细胞增殖也变快了。

  而且CTC-中性粒细胞会表达更高水平的Ki67,Ki67是一个很典型的衡量肿瘤恶性程度的标志物,它的水平越高,肿瘤的恶性程度越高,侵袭性越强。

  提出了问题,还得解决问题,有没有办法能消灭CTC-中性粒细胞的不良影响?研究人员拟定了两个不同方向的思路,一个是削弱CTC-中性粒细胞转移的能力,另一个当然就是直接减少数量。

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  先说削弱能力,研究人员发现,在与CTC结合的中性粒细胞中,有很多编码不同类型的细胞因子的基因大量表达。体外培养实验的结果显示,白介素6和白介素1β的存在足够刺激乳腺癌细胞在转移过程中的增殖,在小鼠体内导致了更快的肿瘤转移和更短的总生存期。

  于是,研究人员敲除了癌细胞表面白介素6和白介素1β的受体,这样一来,虽然CTC-中性粒细胞的水平没有发生变化,但是它们的“超能力”却被剥夺了,本就数量极少的CTC-中性粒细胞就不足以构成太大威胁了。

科学家发现中性粒细胞会护送循环肿瘤细胞转移癌细胞粒细胞癌症中性粒细胞与CTC结合促进癌细胞转移的过程示意图

  不过这个方法好像还是不太令人放心,毕竟这颗“超级种子”还在,要是能消灭掉就最好了,这也是研究人员的第二条思路。他们的想法是,砍断CTC和中性粒细胞之间的连接,让超级种子退化成普通种子。

  为了达成这个目的,研究人员先是找到了几个可能起到连接CTC和中性粒细胞的作用的蛋白,逐一敲除了它们的编码基因进行实验,最终确定了VCAM1正是他们要寻找的那个关键蛋白,抑制了它之后,CTC-中性粒细胞就不再形成了!

  所以,总的来说,这项研究揭示了一个癌细胞利用免疫细胞促进转移,使癌症加速恶化的机制,并且提供了潜在的解决办法,奇点糕想,这或许会成为新的阻断癌症转移药物的研发起点。

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原标题:科学家发现中性粒细胞会护送循环肿瘤细胞转移癌细胞粒细胞癌症

关键词:癌细胞,粒细胞,癌症

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