新研究表明癌症如何重新连接关键的免疫途径以进行扩散
由纪念斯隆凯特琳癌症中心 (MSK) 和威尔康奈尔医学院的研究人员领导的一项研究发现了癌细胞与免疫系统之间的新关系,并表明癌症如何自私地劫持通常有用的免疫途径。
通常,这一关键免疫通路(称为 STING 通路)的激活会引发强烈的炎症反应,保护身体免受外来和不健康细胞的侵害。但研究人员发现,同一通路的长时间激活会导致脱敏,并最终导致细胞信号的“重新布线”,从而有助于和促进癌症的扩散。
“你可能会认为它就像一个汽车报器,” MSK 的研究员兼放射肿瘤学家、该研究的两位资深作者之一塞缪尔·巴霍姆 (Samuel Bakhoum) 博士说。“如果它很少发生,就会引起你的注意。但如果它一直响个不停,你就会习惯它并把它排除在外。”
该研究结果于 8 月 23 日发表在《自然》杂志上,有助于解释为什么激活 STING 的药物(称为 STING 激动剂)在晚期癌症患者的临床试验中未能成功,并与直觉相反地表明,许多患者实际上可能从药物中受益阻止 STING 激活(STING 抑制剂)。
“已经有数百万美元投资于激活 STING 通路来对抗癌症的药物,但迄今为止在临床试验中,它们尚未显示出显着的抗癌功效,”Bakhoum 博士说。“在实验室中,这些药物前景广阔,但在 一项针对 47 名患者的试验中,只有两人的癌症表现出部分缓解。在 另一项对 100 多名患者进行的试验中 ,将 STING 激动剂与另一种免疫疗法相结合,总体缓解率为 10%。因此,推动这项研究的问题是,“尽管它们在临床前环境中有如此大的希望,但为什么它们不起作用?”
该团队的发现是通过在该研究的另一位资深作者、生理学和生物物理学助理教授、威尔康奈尔医学院计算生物医学研究所成员Ashley Laughney 博士的实验室中开发一种创新的计算工具而得以实现的 。该方法被称为 “接触追踪”,可以预测细胞间的相互作用,并检查不同细胞对生长肿瘤中的刺激的反应。通过 将相互作用映射为类似曼陀罗的模式,该工具揭示了 STING 通路的长期激活会导致细胞信号传导发生变化,从而吸引抑制肿瘤内部和周围区域免疫反应的细胞。
“这不仅仅是记录 A 型细胞是否可能与 B 型细胞相互作用的另一个工具,”劳尼博士说,他也是威尔康奈尔医学院桑德拉和爱德华迈耶癌症中心的成员。“我们正在研究这些相互作用是否以及如何真正影响接收信号的细胞。”
该研究由来自 Bakhoum 和 Laughney 实验室的四位共同第一作者领导:来自 Bakhoum 实验室的博士后 Jun Li 博士和高级研究技术员 Mercedes Duran;以及来自Laughney 实验室的计算科学家 Melissa Hubisz 博士和三机构计算生物学和医学研究生 Ethan Earlie 。
当细胞分裂失控时
该研究的核心是一种称为染色体不稳定的现象。
“这是癌症的一个特征,尤其是晚期癌症,细胞分裂的正常过程会变得混乱,”Bakhoum 博士说,他的实验室隶属于 MSK 斯隆人类肿瘤学和发病机制项目。
他解释说,如果染色体是身体的使用手册,那么就像一些细胞最终会出现大量重复和/或缺失的页面。
“我们知道染色体不稳定是癌症扩散(也称为 转移)能力的重要驱动因素,”Bakhoum 博士说。“我们在这里发现免疫系统在这个过程中发挥着核心作用。”
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