研究人员开发非侵入性监测肿瘤关键免疫细胞的策略

路德维希癌症研究所(Ludwig Cancer Research)的一项研究开发了一种非侵入性追踪活小鼠脑和乳腺肿瘤中巨噬细胞免疫细胞的策略。癌症经常招募并重组这些与肿瘤相关的巨噬细胞(TAMs)，以支持自身生长并对治疗产生耐药性。由路德维希·洛桑的Johanna Joyce和Davide Croci以及他们在洛桑大学医院的同事Ruud B. van Heeswijk领导的这项研究发表在最新一期的科学转化医学还登上了杂志的封面。

Joyce说:“巨噬细胞监测具有显著改善多种癌症治疗管理的潜力。”“在最致命的原发癌和转移癌中，脑恶性肿瘤尤其依赖于巨噬细胞的存在和这些细胞的靶向作用免疫细胞这可能是治疗他们的关键策略。”

乔伊斯实验室多年来一直在研究TAMs和其他免疫细胞在肿瘤中发挥的关键作用，这些肿瘤起源于大脑，或从乳房、肺或皮肤等其他部位转移到大脑。例如，她和她的同事已经证明，阻断巨噬细胞生长所必需的一种因子的作用的药物，是如何将TAMs从支持癌症的状态重新编程为杀死癌症的状态的。他们已经发现了大脑中的巨噬细胞，小胶质细胞，以及那些被吸引到肿瘤的血液循环-单核细胞衍生的巨噬细胞(MDMs) -分化在胶质瘤和脑转移瘤中。他们的研究还证明了TAMs如何促进脑肿瘤的复发和治疗耐药性，并确定了应对这些挑战的策略。

因此，追踪巨噬细胞数量和分布随时间变化的能力，对改善脑癌治疗的管理有很大帮助。但这说起来容易做起来难。目前，神经胶质瘤的免疫状况只能通过活组织检查来观察，而活组织检查除了具有高度侵入性和非常规外，还只能提供一小部分神经胶质瘤肿瘤在某一特定时间点。

为了对TAM种群进行非侵入性研究，Joyce和她的同事利用了免疫细胞的一种基本功能，即在身体各处漫游，吞噬颗粒物。他们将两种不同类型的纳米颗粒注入胶质瘤、乳腺癌和乳腺到脑转移瘤的小鼠模型中，这两种纳米颗粒都带有氟同位素(¹⁹F)，每一个都发出一个独特的和可识别的信号核磁共振成像(MRI)是癌症治疗的标准成像技术。这些纳米粒子发出的信号也不同于氢同位素(¹H)，用于组织成像，包括癌变组织。

研究人员证明纳米粒子通过“多光谱”MR成像，不仅可以确定肿瘤中免疫细胞的数量，还可以确定其在肿瘤中的位置，这是一种直接和无创的方法。例如，他们的成像显示，标记的TAMs聚集在肿瘤产生的渗漏的畸形血管周围，这一发现可能会对正在开发的寻求使肿瘤血管正常化以改善药物输送的联合疗法产生影响。

放疗是胶质瘤的标准治疗方法，Joyce实验室最近的研究表明，在初次照射和疾病复发后，放疗显著改变了TAMs的总体数量和类型。在目前的研究中，Joyce、Croci、van Heeswijk和同事证实，虽然在未治疗的胶质瘤中发现小胶质细胞和MDMs的数量大致相等，但在放疗后复发的肿瘤中，MDMs倾向于接管并聚集在远离小胶质细胞的地方。

Joyce说:“成像显示了未治疗的、休眠的和复发的胶质瘤中TAMs之前未知的龛位。”它还捕捉到了神经胶质瘤和脑转移瘤之间TAMs分布的差异。本研究开发的影像学方法，随着进一步的发展，可以帮助临床医生无创地识别脑肿瘤类型，更好地监测预后和耐药性，从而提高脑肿瘤的治疗管理。”

此外，这些策略将为科学家提供一扇了解肿瘤免疫系统变化的窗口，揭示对开发新的癌症疗法至关重要的见解。

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