巨噬細胞“策反”史——一場相愛相殺的歷史大戲
讓人又愛又恨的巨噬細胞!與癌細胞相愛相殺的巨噬細胞!
來源丨上海細胞治療工程技術(shù)研究中心
說起巨噬細胞來,真是讓人又愛又恨。
巨噬細胞本是哺乳動物中常見的一種吞噬細胞,是龐大的免疫家族中重要的一員,它身負多項重任:清除體內(nèi)衰老或凋亡的細胞、吞噬免疫相關(guān)的復(fù)合物和病原體,守衛(wèi)整個人體世界的和平與安定。
然而巨噬細胞天生有顆“放蕩不羈愛自由”的心,不愿循規(guī)蹈矩,平凡的走完自己的一生。愛和細胞屆的“黑道大哥”癌細胞混在一起,總想搞個大新聞。
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腫瘤超早期
巨噬細胞促進癌細胞轉(zhuǎn)移
想當年 ,癌細胞剛剛誕生,雖說初生牛犢不怕虎,有一顆破壞人體的心,但也耐不住初來乍到,勢單力薄。就在這個時候,年幼的癌細胞遇上了巨噬細胞,在腫瘤周圍的微環(huán)境中,經(jīng)過癌細胞的一番游說,兩人一拍即合。在巨噬細胞的幫助下,癌細胞的鈣粘附蛋白E(E-cadherin)表達水平明顯下調(diào),它們的侵襲和轉(zhuǎn)移能力則大大增強。
早在2016年的《Nature》雜志上就有研究人員發(fā)現(xiàn),在癌癥仍處于“電鏡觀察期”的超早期時,巨噬細胞就和癌細胞同仇敵愾,促進它完成超早期的轉(zhuǎn)移。當選擇性的清除癌癥周圍的巨噬細胞時,發(fā)現(xiàn)血液中的循環(huán)腫瘤細胞(CTCs)數(shù)目立刻就銳減了70%,各個器官內(nèi)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)移癌細胞數(shù)目也明顯減少。
2
巨噬細胞
伴“癌”成長
在腫瘤的成長過程中,巨噬細胞可以說一直在它身邊陪伴它,鼓勵它,支持它。
當有T細胞來攻擊癌細胞時,巨噬細胞首當其沖,擋在它前面,為其擊退T細胞。當癌細胞逐漸長大時,巨噬細胞還會為分泌生長因子,促進腫瘤血管的生成,導(dǎo)致癌細胞的轉(zhuǎn)移擴散。
兩人相互扶持,互相幫助,一起經(jīng)歷風(fēng)雨。據(jù)研究顯示,腫瘤組織中總重量的50%都是巨噬細胞,兩人可謂是你中有我,我中有你。
3
釋放MSF因子
牢牢抓住巨噬細胞的心
在與癌細胞相伴的這些日子里,巨噬細胞也不是沒有后悔過,畢竟自己出身于免疫家族,現(xiàn)在為了癌細胞眾叛親離,真的值得嗎?
每當這時候,癌細胞看見巨噬細胞動搖了,就會拿出自己的巨噬細胞集落刺激因子(MSF)送給M1巨噬細胞。接受MSF的M1巨噬細胞就會化身成M2巨噬細胞,繼續(xù)死心塌地的跟在癌細胞身邊。
4
CD47蛋白
巨噬細胞別吃我!
雖然MSF能夠讓癌細胞暫時抓住巨噬細胞的心。但隨著癌細胞不斷地長大,增殖,腫瘤組織的隊伍逐漸壯大,身邊的巨噬細胞也越來越多。有些巨噬細胞就不像M1那么好糊弄,癌細胞用MSF收買不了它。
當這個巨噬細胞迷途知返,想起自己身為免疫細胞的使命,要攻擊癌細胞時,癌細胞就會淚眼摩挲的舉起“CD47”的蛋白分子,向巨噬細胞求饒,說著“別吃我別吃我”。
巨噬細胞回憶起自己與癌細胞的點點過往,一時心軟,便放下了武器,不再攻擊癌細胞。
5
巨噬細胞
吃光PD-1不準傷害癌細胞
癌細胞有了這兩大法寶之后,與巨噬細胞又過起了一段幸??鞓返娜兆?,每天都離搞垮人體的目標又近了一點。
但是好景不長,PD-1抑制劑橫空出世。PD-1抑制劑作為免疫療法的一員大將,能夠喚醒腫瘤周圍的T細胞,大大殺傷腫瘤細胞。癌癥里面的好幾個兄弟如:黑色素瘤、非小細胞肺癌等都敗在了它手下。
看著癌細胞一天不如一天,日漸消瘦。巨噬細胞痛心不已,他必須做些什么!看著來勢洶洶的PD-1抗體,巨噬細胞張開它的大口,把PD-1抗體一股腦全都吞了下去。少了PD-1的搗亂,癌細胞終于又恢復(fù)了活力。
2017年的《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志就報道了這一奇觀。
在結(jié)腸癌小鼠模型中注射了被標記的PD-1抗體的5分鐘后,這些抗體就來到了腫瘤周圍的T細胞上。但在隨后的幾分鐘后,這些被標記的抗體都聚集在巨噬細胞內(nèi)。
6
迷途知返
與癌細胞相愛相殺
雖說癌細胞收買巨噬細胞有一手,但以消滅癌細胞為畢生目標的科學(xué)家們也不是吃素的。在長期觀察了癌細胞與巨噬細胞的情感糾結(jié)后,他們終于找到了讓巨噬細胞回心轉(zhuǎn)意的方法。
近期發(fā)布在《Nature Biomedical Engineering》上的一篇研究就顯示,來自哈佛醫(yī)學(xué)院布萊根婦女醫(yī)院的研究人員就設(shè)計一種抑制劑AK750,它不僅能抑制巨噬細胞接受癌細胞給與的巨噬細胞集落刺激因子(MSF)(抑制MCSF通路),又能阻止癌細胞釋放CD47蛋白,讓它無法對巨噬細胞說出“別吃我”(抑制CD47通路)。
紙上得來終覺淺,在乳腺癌和黑色素瘤的小鼠模型中也同樣體現(xiàn)了AK750的實力。在與標準的癌癥治療方法和不做治療的對照組相對比后發(fā)現(xiàn):
巨噬細胞果然“心狠手辣”,殺起癌細胞毫不手軟。在注射AK750的小鼠中,無論是黑色素瘤還是乳腺癌,腫瘤細胞的生長都得到了明顯的抑制。
縱使癌細胞有再多的法寶,“策反”巨噬細胞,迷惑T細胞,相信我們的科學(xué)家終究有辦法讓免疫細胞走上正途,鏟除癌細胞,保衛(wèi)我們的整個人體。