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两项研究揭示骨髓源性免疫细胞是脑癌恶化的帮凶

来源:生物谷 2017-05-07 22:35


脑癌细胞显微图片,图片来自 Wikimedia/CC BY-SA 3.0

2017年5月7日/生物谷BIOON/---根据两项新的研究,来自美国威尔康乃尔医学院的研究人员发现脑瘤招募源自骨髓的免疫细胞,将良性细胞块转化为致命性的恶性肿瘤。这一发现提示着抑制这种细胞招募过程能够抑制肿瘤生长,并且可能提供一种方法来预测哪些病人具有最高的风险患上脑癌。相关研究结果近期分别发表在Journal of Clinical Investigation期刊上(记为第一项研究)和Clinical Cancer Research期刊上(记为第二项研究),论文标题分别为“A proangiogenic signaling axis in myeloid cells promotes malignant progression of glioma”和“Malignant Astrocytic Tumor Progression Potentiated by JAK-mediated Recruitment of Myeloid Cells”。

脑瘤或者说神经胶质瘤(glioma)被分为低分级的(是相对良性的)和高分级的(是恶性的和致命性的)。一些低分级神经胶质瘤病人能够毫无问题地存活多年,特别是当这种肿瘤是在不干扰重要的认知功能的大脑区域中形成时,尤其如此。然而,当低分级神经胶质瘤变成恶性肿瘤时,就很难能够阻止或逆转肿瘤生长。每年在10万人中,大约有1人患上胶质母细胞瘤(glioblastoma,一种致命性的神经胶质瘤),这种疾病的预后通常是17个月。在此之前,还没有方法来预测哪些低分级神经胶质瘤会变成恶性肿瘤以及是何时变成的。

在这两项研究中,这些研究人员发现这种肿瘤微环境招募来自骨髓的免疫细胞。在正常情形下,骨髓在修复和再生组织中发挥着重要的作用。他们发现这些免疫细胞在将低分级神经胶质瘤转化为高分级胶质母细胞瘤中发挥着至为关键的作用。他们随后鉴定出一种独特的治疗靶标,靶向这种靶标有助停止这种招募和阻碍肿瘤生长。

人体的免疫系统在正常情形下抵抗感染,但是就胶质母细胞瘤而言,这种肿瘤让免疫系统抵抗自我。在第一项研究中,这些研究人员发现低分级神经胶质瘤与这些被称作骨髓源性免疫细胞(bone marrow-derived immune cells, BMDC)的免疫细胞之间存在分子通信。BMDC在血管产生中发挥着至关重要的作用。他们发现这种分子通信对BMDC进行重编程,从而促进癌症产生。这种重编程指导这些免疫细胞离开骨髓,经由血液到达这种肿瘤微环境中。

通过推断血液中存在的过多免疫细胞可能指示着增加的细胞招募活性,这些研究人员随后开发出一种血液测试方法来检测BMDC。他们在胶质母细胞瘤模式小鼠中开展这种测试,结果发现在肿瘤正在进展到高分级或已变成恶性的小鼠当中,它们的血液存在着较高水平的BMDC。他们说,他们的发现展示了一种新的方法来预测哪些肿瘤最可能发生恶化,并且提供更加准确的预后。当前的标准诊断方法是核磁共振成像(MRI)和肿瘤活组织检查。

为了验证这一发现,这些研究人员在第二项研究中对来自脑瘤模式小鼠的血液样品和来自低分级脑瘤病人、高分级脑瘤病人和未患上肿瘤的对照者的血液样品进行测试。他们发现当这种肿瘤由低分级进展到高分级时,小鼠和病人的骨髓和血液中的BMDC产生增加了。小鼠脑瘤样品也揭示出在脑瘤由低分级转化到高分级过程中,肿瘤微环境中的BMDC数量增加了30倍。

论文共同作者、威尔康乃尔医学院神经外科研究员Prajwal Rajappa博士说,“我们的发现提示着很多BMDC可能促进新的血管产生,从而支持肿瘤生长。针对我们的初步发现而言,我们的目标是减少将BMDC招募到这种肿瘤中。”

为了做到这一点,这些研究人员鉴定出一种被称作JAK/STAT3的细胞通路。这种通路在BMDC产生中发挥着重要的作用,而且潜在地在将它们招募到这种肿瘤微环境中发挥着重要的作用。利用一种JAK 1/2抑制剂,他们在小鼠体内发现他们能够阻止将BMDC招募到这种肿瘤微环境中,因而阻止恶性肿瘤转化。接受这种治疗的小鼠要比未接受这种治疗的小鼠活得显著地更长。

Greenfield说,“如果我们较早地干扰这种肿瘤,那么我们就有机会将这种基础科学进展转化为临床上的成功。”(生物谷 Bioon.com)

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原始出处:

Yujie Huang, Prajwal Rajappa, Wenhuo Hu et al. A proangiogenic signaling axis in myeloid cells promotes malignant progression of glioma. Journal of Clinical Investigation, First published April 10, 2017, doi:10.1172/JCI86443

Prajwal Rajappa, William S. Cobb, Emma Vartanian et al. Malignant Astrocytic Tumor Progression Potentiated by JAK-mediated Recruitment of Myeloid Cells. Clinical Cancer Research, Published OnlineFirst March 31, 2017, doi:10.1158/1078-0432.CCR-16-1508

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