Science：胶质母细胞瘤干细胞与MDSC细胞共定位，可促进肿瘤生长和侵袭性

在一项新的研究中，来自约翰霍普金斯大学等研究机构的研究人员发现一种侵袭性、难治性脑瘤具有支持其生长的独特免疫细胞群体。相关研究结果发表在2025年1月17日的Science期刊上，论文标题为“Distinct myeloid-derived suppressor cell populations in human glioblastoma”。

这些作者寻找仅在最严重的4级脑肿瘤（称为胶质母细胞瘤）中观察到的免疫细胞亚型，并使用最近开发的一种名为空间基因组学（spatial genomics）的技术，发现胶质母细胞瘤干细胞与一种称为髓系衍生抑制细胞（myeloid-derived suppressor cell, MDSC）的免疫抑制细胞共定位，而且这两种细胞相互共生，促进肿瘤生长和侵袭性。

论文共同通讯作者、约翰霍普金斯大学布隆伯格-基梅尔癌症免疫治疗研究所主任Drew Pardoll博士说，“肿瘤干细胞仅占肿瘤的5%至10%，但它们是更新和再生肿瘤其余部分的关键细胞，对肿瘤的侵袭性起着重要作用。我们发现，MDSC和肿瘤干细胞实际上位于同一个地方——病理学家在20世纪80年代将这个区域描述为假栅栏状区域（pseudopalisading region）。这是一种非常密切的联系。”

为了更好地表征脑癌的细胞成分，这些作者对来自33种低级别到高级别的脑瘤的组织样本进行了单细胞RNA测序，在IDH基因野生型（IDH-WT）的胶质母细胞瘤中发现了两个MDSC群体。然后，他们使用一种称为空间转录组学的技术来观察这些样本中750000多个免疫细胞和350000多个肿瘤细胞和相关细胞的基因表达模式，发现MDSC与肿瘤干细胞共定位。

论文第一作者兼论文共同通讯作者、约翰霍普金斯大学前研究员Christina Jackson说，“胶质母细胞瘤是一种高度侵袭性的脑瘤，具有逃避免疫系统的显著能力，这使得基于免疫的疗法迄今为止基本无效。我们的研究揭示了一个独特的免疫细胞亚群，即促进胶质母细胞瘤生长的MDSC亚群，为这种肿瘤如何与免疫系统相互作用提供了新的见解。通过鉴定这些细胞及其作用，我们希望发现新的治疗靶点，并为更有效的治疗奠定基础。”

在他们的研究中，这些作者发现这两种细胞在脑瘤中相互补充。肿瘤干细胞产生称为趋化因子的化学信号，吸引这个MDSC亚群，并为这些MDSC制造生长因子和激活因子。反过来，这个MDSC亚群为胶质母细胞瘤干细胞产生生长因子。

IDH-WT胶质母细胞瘤中E-MDSC与肿瘤细胞的相互作用

这些作者能够进一步确定肿瘤干细胞正在产生什么特定分子来吸引和激活MDSC。他们确定的两个关键因子是IL-6和IL-8，它们在炎症反应中起作用，而MDSC携带这两种因子的受体。

Pardoll说，“IL-8是将MDSC带到肿瘤的主要引诱剂之一，IL-6是MDSC的主要激活剂之一。”

另一方面，这些作者发现MDSC分泌了一种名为成纤维细胞生长因子11（FGF11）的生长因子来滋养肿瘤干细胞，而FGF11是一种以前从未被发现与脑癌或其他癌症有关的分子。

在这一过程中，Jackson、Pardoll及其同事们发现，携带IDH1基因突变的脑瘤攻击性较低，几乎没有MDSC，肿瘤干细胞也少得多。这促使他们研究了所有脑癌中MDSC浸润与生存之间的相关性。利用美国国家癌症研究所的癌症基因组图谱（TCGA）癌症样本数据库，他们确实发现较强的相关性——肿瘤中的肿瘤干细胞越少和MDSC越少，患者的情况就越好。

Pardoll说，虽然需要进一步的研究来进一步了解这些细胞相互作用，但是这项研究令人兴奋，因为它提出了治疗这些侵袭性脑瘤的其他潜在靶点。例如，约翰霍普金斯大学生物医学工程副教授Jamie Spangler博士开发了一种实验性双特异性抗体，该抗体与IL-6和IL-8受体结合，阻断它们的信号传导。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Christina Jackson et al. Distinct myeloid-derived suppressor cell populations in human glioblastoma. Science, 2025, doi:10.1126/science.abm5214.