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Nature:重磅!肿瘤血管与免疫系统相爱相杀

来源:生物谷 2017-04-04 19:42


2017年4月4日/生物谷BIOON/---一些癌症疗法旨在通过影响滋养肿瘤团块的血管来阻止肿瘤生长,而其他的癌症疗法旨在作用于免疫系统来清除肿瘤。如今,在一项新的研究中,来自美国贝勒医学院的研究人员发现肿瘤血管和免疫系统影响彼此的功能,并且提出将癌症疗法中的这些双边影响考虑在内可能会改善治疗结果。相关研究结果于2017年4月3日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Mutual regulation of tumour vessel normalization and immunostimulatory reprogramming”。

论文通信作者、贝勒医学院莱斯特与苏-史密斯乳腺中心分子与细胞生物学副教授Xiang Zhang博士说,“癌变肿瘤的特征之一是它们能够触发新血管形成(被称作血管新生)来给生长中的肿瘤细胞团块供应氧气和营养物。旨在阻断血管新生让肿瘤饥饿的疗法能够延缓它的生长,但是它们也产生不想要的副作用:肿瘤恶化和抵抗治疗。”

为了更好地理解这种明显的矛盾之处,Zhang和同事们更加细致地研究了乳腺癌中的肿瘤微环境。

血管和免疫系统相互交谈

Zhang说,“我们试图揭示出乳腺癌中的肿瘤微环境的更加完整的情形。这种肿瘤微环境包括肿瘤细胞和被招募到肿瘤团块中并且协助肿瘤生长的其他细胞类型。科学家们将这些细胞分成不同的亚群,然后分别地研究它们。我们认为为了更加完整地理解这整个肿瘤微环境,我们必须将它与它的所有细胞类型一起加以研究。在这里,我们利用这种方法首次发现肿瘤血管与免疫系统之间存在关联。”

尽管肿瘤血管比较丰富,但是它们较差地发挥它们的功能,这是因为它们的结构和功能是异常的。比如,它们并不携带足够的血液到肿瘤中,这就会限制氧气和营养物的供应量和产生一种严峻的微环境;这种微环境促使一些癌细胞通过血管中的漏洞逃脱出去,从而导致肿瘤转移。异常的肿瘤血管可能也干扰抗肿瘤免疫细胞或试图到达肿瘤中的药物。

近期,将肿瘤血管的功能和结构恢复到正常(被称作血管正常化)一直被认为是一种改进抗血管疗法的有前景的方法。血管正常化能够潜在地限制或阻止癌症进展和转移,改善对免疫疗法、化疗和放疗作出的反应。然而,人们对肿瘤微环境如何调节血管正常化知之甚少。

Zhang和他的同事们通过采用他们将肿瘤微环境作为一个整体加以研究的方法,发现肿瘤微环境中的被称作T细胞的免疫细胞能够促进肿瘤血管正常化。

Zhang说,“反向调节也是正确的。如果我们改变肿瘤血管的结构使之正常化,那么我们也能够促进T细胞浸润到肿瘤中。肿瘤血管和免疫系统之间的这种双向调节在此之前并未得到阐明。”

对癌症疗法的影响

Zhang说,“抗血管疗法和免疫疗法已在诊所中用于治疗,并且取得了不同程度的成功。比如,免疫疗法可成功地治疗一些癌症,如黑色素瘤和肺癌。在免疫疗法出现之前,这两种癌症具有极强的侵袭性,没有有效的治疗方法。然而,仍然有很多病人对免疫疗法不作出反应。类似地,对抗血管疗法而言,我们知道很多尝试治疗并不如期待中的那么成功,我们并不能够理解其中的原因。”

这项研究提示着抗癌疗法应当不仅考虑免疫细胞的存在和它们在肿瘤微环境中的活性,而且还应考虑肿瘤血管的结构,这是因为它影响着肿瘤是否能够对免疫疗法产生反应。

Zhang说,“我们的发现提示着靶向血管的抗癌疗法最有可能影响抗肿瘤免疫疗法,反之亦言。因此,这就存在将这两种疗法结合在一起产生更好的治疗结果的可能性。然而,我们仍然离实际的临床治疗方案还差得远。我们希望这项研究为使用这两不同疗法的研究人员合作研究各自的生物标志物和治疗策略提供一些治疗上的理论基础。”(生物谷 Bioon.com)

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原始出处:

Lin Tian, Amit Goldstein, Hai Wang et al. Mutual regulation of tumour vessel normalization and immunostimulatory reprogramming. Nature, Published online 03 April 2017, doi:10.1038/nature21724

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