麻省總醫院:NK細胞通過消除循環腫瘤細胞從而抑制癌癥的轉移
來源:    發布時間: 2023-02-18 09:27   489 次瀏覽   大小:  16px  14px  12px
人體中的細胞總是不斷分裂,當細胞分裂到一定程度時,就會發生凋亡。新細胞誕生,舊細胞死亡,正常身體保持相對平衡。在某些特定因素下,細胞可以增殖和分裂而不死亡,從而導致癌癥細胞。隨著時間的推移,細胞分裂問題的可能性越大,就越容易患上癌癥。因此,癌癥相關疾病的治療一直是臨床醫學研究的重中之重。

癌癥一直令人不安。為什么癌癥如此可怕?


首先,我們需要了解癌癥是如何產生的:人體中的細胞總是不斷分裂,當細胞分裂到一定程度時,就會發生凋亡。新細胞誕生,舊細胞死亡,正常身體保持相對平衡。在某些特定因素下,細胞可以增殖和分裂而不死亡,從而導致癌癥細胞。隨著時間的推移,細胞分裂問題的可能性越大,就越容易患上癌癥。因此,癌癥相關疾病的治療一直是臨床醫學研究的重中之重。


2022年9月,美國科學家進行的一項研究顯示,早發型癌癥的發病率,從1990年開始在世界范圍內急劇上升。大多數癌癥相關死亡原因來自腫瘤轉移。


腫瘤轉移是指腫瘤細胞從原發部位侵入到人體的其他部位,造成相同類型的腫瘤。癌癥相關疾病死亡的主要原因便是腫瘤發生了轉移,那么如果能夠抑制腫瘤的轉移則有可能成為癌癥治療的新方法。


繼科學家們發現NK細胞可以使腫瘤細胞休眠之后,近期又發現NK細胞可以消除循環腫瘤細胞(circulating tumor cell,簡稱CTC),進而抑制癌癥轉移(cancer metastasis)。


近日,哈佛醫學院附屬麻省總醫院腫瘤研究中心的研究人員在《Frontiers in Immunology(免疫學前沿)》上發文《Natural killer cells suppress cancer metastasis by eliminating circulating cancer cells(NK細胞通過消除循環腫瘤細胞從而抑制癌癥的轉移)》,利用B16轉移性黑色素瘤模型再次證明NK細胞能夠清除腫瘤細胞,并通過與T細胞合作來減少肺部轉移性腫瘤負擔。



越來越多的研究已經確定了調節癌癥轉移各個階段的腫瘤內生機制,且發現免疫系統在控制癌細胞的傳播及其隨后在遠處器官的生長方面發揮著重要作用。


NK細胞稱為自然殺傷細胞,來源于骨髓淋巴樣干細胞,其分化、發育依賴于骨髓及胸腺微環境,主要分布于骨髓、外周血、肝、脾、肺和淋巴結。NK細胞不同于T、B細胞,是一類無需預先致敏就能非特異性殺傷腫瘤細胞和病毒感染細胞的淋巴細胞。


NK細胞是人體抵抗癌細胞和病毒感染的第一道防線,可非特異性直接殺傷腫瘤細胞,這種天然殺傷活性既不需要抗原致敏,也不需要抗體參與,且無MHC限制。除了具有強大的殺傷功能外,還具有很強的免疫調節功能,與機體其他多種免疫細胞相互作用,調節機體的免疫狀態和免疫功能。


盡管NK細胞在抑制癌癥轉移、擴散方面的功能被廣泛重視,但NK細胞介導的控制癌癥轉移的動態變化仍然不清楚。


因此,研究人員通過B16轉移性黑色素瘤模型來研究分析NK細胞是如何減少肺部轉移性腫瘤的負擔,結果證明了NK和T細胞在監控黑色素瘤轉移方面呈現密切合作作用。


作者認為NK細胞對阻斷肺中轉移性B16黑色素瘤細胞的定植起決定性作用,可大大降低腫瘤轉移灶的形成 ;相反地,T細胞對腫瘤轉移作用并不突出,而是控制肺中形成的腫瘤轉移灶的生長(圖1A-C)。


然而,在尾靜脈癌細胞注射后第14天,遠離轉移灶的肺實質內有少量的NK細胞(圖1D)。這一發現表明,NK細胞清除了肺外的轉移癌細胞,以防止它們在肺部播種。


在研究NK細胞對黑色素瘤細胞的清除是否發生在血液循環中,研究人員將黑色素瘤細胞的輸送途徑從尾靜脈改為眶后靜脈注射,以避免肝臟的逆行血流灌注。結果顯示,靜脈注射的黑色素瘤細胞繞過第一個肝臟通道,黑色素瘤轉移到肺部的情況明顯增多(圖1E,F)。這一發現表明,肝臟是NK細胞清除黑色素瘤細胞以調節其在肺部播種的一個突出部位,NK細胞和轉移性癌細胞之間最有成效的相互作用發生在癌細胞處于循環狀態時。


圖1  NK和T細胞在控制B16黑色素瘤肺部轉移中的不同作用


雖然終點時肺部的轉移灶基本沒有NK細胞,但它們在促進T細胞被招募到轉移灶中發揮了突出的作用(圖2)。并且腫瘤小鼠的肝臟和肺部分別顯示出NK和T細胞激活的優勢。因此,NK細胞和T細胞通過不同的機制控制黑色素瘤細胞的肺轉移,其中NK細胞在塑造T細胞介導的對肺部播種的癌細胞的原位控制方面發揮了關鍵作用。


圖2NK細胞控制T細胞招募到肺黑素瘤灶


以上研究證實NK細胞和T細胞在控制轉移到肺的B16黑色素瘤細胞中起互補作用。通過對NK和T細胞在控制腫瘤轉移中的協同作用的準確理解,將使下一代癌癥免疫療法的發展成為可能。



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