Science子刊有趣發(fā)現(xiàn):癌細(xì)胞誘導(dǎo)出“網(wǎng)”
日期:2016-10-24 09:15:16
我們認(rèn)為人類免疫系統(tǒng)是我們不可或缺的盟友,是防御所有入侵者的第一道防線,但是在某些情況下,癌細(xì)胞卻能“策反”這些盟友,使其成為我們的敵人。
來自冷泉港實(shí)驗室的一組研究人員發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞這種最常見的細(xì)胞,也是抗擊細(xì)菌和其它入侵者的身體戰(zhàn)士會被癌細(xì)胞“劫持”,并被用于癌癥轉(zhuǎn)移過程中,這一研究成果公布在10月19日的Science Translational Medicine雜志上,文章也提出了防止中性粒細(xì)胞“叛變”的方法。
中性粒細(xì)胞是最常見的一種白細(xì)胞,占白細(xì)胞比例的50%-70%。冷泉港實(shí)驗室副教授Mikala Egeblad等人利用活體成像技術(shù),證明了對抗入侵細(xì)菌和酵母的中性粒細(xì)胞會在小鼠模型中被用于三陰性乳腺癌轉(zhuǎn)移,這是轉(zhuǎn)移性最強(qiáng)之一的一種癌癥類型。
此前也有研究表明中性粒細(xì)胞存在不同的亞型,有的類型抗癌,有的類型則會促進(jìn)癌癥發(fā)展,在癌癥的早期階段,抗癌的中性粒細(xì)胞占據(jù)著優(yōu)勢。隨著癌癥的發(fā)展,促癌的中性粒細(xì)胞逐漸超越了抗癌的中性粒細(xì)胞,這時中性粒細(xì)胞總體表現(xiàn)出促癌特性。
但是這項最新研究驚訝的發(fā)現(xiàn)當(dāng)中性粒細(xì)胞檢測到威脅的時候,就會彈射出DNA網(wǎng)格,這些網(wǎng)應(yīng)該被稱為中性粒細(xì)胞的胞外“陷阱”(neutrophil extracellular traps ,NETs),可以在中性粒細(xì)胞外形成類似蜘蛛網(wǎng)一樣的結(jié)構(gòu),而且組成網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的DNA上還布滿了能降解消化入侵者的微型有毒酶。
“讓我們驚訝的是,我們在活體成像中觀察到,在沒有感染或者入侵者存在的時候,癌細(xì)胞也能誘導(dǎo)臨近的中性粒細(xì)胞彈射出它們的網(wǎng)。這表明NETs在這種情況下能促進(jìn)癌轉(zhuǎn)移”,Egeblad說。
目前科學(xué)家們尚不清楚其中的關(guān)鍵機(jī)制,但是Egeblad 認(rèn)為這些NETs是通過吃掉組織形成的支架蛋白,從而打開小洞,讓癌細(xì)胞可以進(jìn)去。這是癌細(xì)胞侵入新組織的第一步。
那么是否有可能阻止中性粒細(xì)胞伸出NETs呢?
但這對于我們?nèi)頇C(jī)體來說是一個可怕的想法,因為我們依賴它們防御外來入侵者,不過Egeblad說,“也許不需要阻止NETs,只要在其形成時消化降解它。”
研究組完成了囊性纖維化一項治療,囊性纖維化(cysticfibrosis,CF)是一種侵犯多臟器的遺傳性疾病,主要影響胃腸道和呼吸系統(tǒng),通常出現(xiàn)慢性梗阻性肺部病變。
囊性纖維化患者體內(nèi)會形成無數(shù)的NETs,這是中性粒細(xì)胞為了對抗患者肺部持續(xù)性感染而做出的努力,可以通過DNAse酶進(jìn)行治療,切斷NETs。
Egeblad和Dana- Farber癌癥研究所的Michael Goldberg博士研究組合作,開發(fā)出了能讓DNAse在組織內(nèi)正常發(fā)揮作用的新方法,即將其粘附在納米微粒上,注射入人體。
在這種情況下,納米粒子不再用作藥物容器,而是覆蓋藥物的子彈頭,在接觸到NETs時就能切斷它。Egeblad研究組在小鼠三陰性乳腺癌建模中成功驗證了這種方法,能顯著減少小鼠肺部轉(zhuǎn)移。
此外,這項研究也與目前的癌癥治療息息相關(guān),因為促中性粒細(xì)胞生長因子: G-CSF 是許多癌癥患者在化療期間服用的藥物。現(xiàn)在我們知道了中性粒細(xì)胞對癌轉(zhuǎn)移的意義,“那么這種治療在某些情況下也許是危險的,”Egeblad希望能通過進(jìn)一步深入探討解決這一問題。