激活大脑免疫系统免受癌症可防止蔓延
特拉维夫大学的开创性研究可能会导致对阵致命脑癌的战斗中的重大突破。首先,研究人员鉴定了大脑免疫系统的失败,导致细胞分裂和胶质母细胞癌细胞的扩增。失败的结果部分来自称为p-selectin(SELP)的蛋白质的分泌,该蛋白质在脑免疫细胞上与其受体结合时,改变它们的功能,以使其不是抑制癌细胞的扩散,它们相反,使它们能够增殖和渗透脑组织。
在该研究的下一阶段,研究人员能够抑制SELP蛋白的分泌,从而中和免疫系统中的失败,恢复其正常活动,并阻止这种无法治愈的癌症的扩散。国际研究团队由癌症生物学研究中心主任Ronit Satchi-Fainaro教授领导,在特拉维夫大学的Sackler医学院的癌症生物研究中心主任和癌症研究和纳米医生实验室负责人。调查结果发表在领先的科学期刊上自然通信。
“胶质母细胞瘤是中枢神经系统最致命的癌症类型,占大多数恶性脑瘤。它具有侵略性、侵入性和快速生长的特点,使其对现有的治疗方法具有抵抗性,患者在癌症发作一年内死亡。此外,胶质母细胞瘤被定义为“冷肿瘤”,这意味着它不响应免疫治疗尝试激活免疫系统对抗它。
研究人员想要了解为什么大脑免疫系统(称为MICRIGLIA)的细胞不抑制癌症。由博士领导。学生埃利姆耀尼,他们将健康的脑组织与胶质母细胞瘤组织。为此,他们与来自Tel Aviv Sourasky Medical Centre(Ichilov)的神经外科医疗中心(Ichilov)合作,他们在手术中除去的胶质母细胞瘤组织样品,以及来自约翰霍普金斯大学的神经外科医生以及来自美国的Lieber Institute,他们提供了来自尸检的健康脑组织。
Satchi-Fainaro教授说:“我们想要了解为什么大脑的免疫系统不能完成它的工作。”他曾在2020年获得Youdim, Bruno, Humboldt和Kadar Family杰出研究奖。“我们检查了大脑中的免疫细胞和肿瘤中的胶质母细胞瘤细胞之间的相互作用,这些肿瘤是最近从患者的大脑中移除的。令我们惊讶的是,我们发现小胶质细胞不仅没有阻止癌细胞,它们实际上还通过加速胶质母细胞瘤细胞的分裂、扩散和动员发挥了关键的负面作用。”
由于细胞通过蛋白质相互交流,研究人员检查了小胶质细胞分泌什么蛋白质免疫细胞与胶质母细胞瘤细胞相遇,发现六种过表达的蛋白质。在接下来的阶段,萨奇-菲纳罗和她的团队依次阻断了这六种蛋白质,试图识别并分离出能够让癌症利用大脑免疫系统达到目的的那一种。最终,他们发现一种叫做SELP的蛋白质会破坏免疫系统的功能,并促进胶质母细胞瘤肿瘤的发生。
SELP是一种已知的蛋白质,通常帮助细胞在体内旅行——尤其是白血细胞以及排列在血管内部的内皮细胞,”Satchi-Fainaro教授解释道。“胶质母细胞瘤细胞和小胶质细胞之间的相遇导致它们大量表达SELP。在这项研究中,我们能够证明过表达的SELP有助于癌细胞传播和穿透脑组织。”
在临床前胶质母细胞瘤模型中抑制SELP后,研究人员发现肿瘤细胞的分裂速度更慢,迁移停止,侵袭性更低。这些结果已在动物模型和三维癌症模型中得到。与特拉维夫大学(Tel Aviv University)医学院病理科Asaf Madi博士的实验室合作进行的单细胞RNA测序显示,癌症发病率有所下降细胞'恶性性质,以及激活免疫系统当SELP被沉默,小胶质细胞和胶质母细胞瘤之间的通讯中断时,对肿瘤的抑制作用减弱。结果,癌症在大脑被阻碍了。
Satchi-Fainaro教授强调,这项新研究可能具有挽救生命的治疗意义。她提到,完全巧合的是,目前正在进行的一项二期临床试验正试图抑制SELP以达到另一目的——治疗镰状细胞性贫血相关的疼痛。Satchi-Fainaro教授希望,抑制SELP的治疗在人类中已经被证明是安全的,这一事实将为快速批准新的胶质母细胞瘤治疗的临床试验铺平道路。“不幸的是,胶质母细胞瘤患者急需新的治疗方法。我们的治疗可能是需要突破的战斗中最令人气馁的癌症所有的。”
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