癌癥“策反”白細胞幫助其擴散

日期：2016-10-20 08:56:28

我們將人類免疫系統(tǒng)視為身體不可或缺的盟友，是我們身體抵御各種外來入侵者者的第一道防線，例如有些入侵者如果不加以制止，就可能殺死我們。然而，在某些情況下，癌細胞可能會轉敗為勝，使我們的盟友變成敵人。

最近在《Science Translational Medicine》發(fā)表的一項研究中，來自冷泉港實驗室（CSHL）的一個研究小組對此進行了闡述。這項研究揭示了中性粒細胞——最常見的白血細胞類型，也是細菌和其他入侵者的敵人——是如何被癌細胞“劫持”并幫助其轉移擴散的。這項研究也提出了一種可能的方法來阻止這個過程。

中這項研究中，CSHL副教授Mikala Egeblad和她的團隊使用活體成像技術，在三陰性乳腺癌小鼠模型中生動地表明，對抗入侵者（如細菌和酵母細胞）的中性粒細胞有時候會部署一種卓越的武器，幫助腫瘤進行轉移。

被癌癥細胞據(jù)為己有的這個驚人武器，是一個DNA晶格，當中性粒細胞檢測到一個威脅物的時候，這個晶格就從激活的中性粒細胞中噴出。這樣的網(wǎng)格——被稱為中性粒細胞外的陷阱或NETs，在中性粒細胞外部形成了致密的蜘蛛網(wǎng)狀結構。形成網(wǎng)絡主干的DNA鑲嵌有微小的有毒酶，可以降解和消化入侵者。

Egeblad說：“我們在活體影像中看到了不同尋常的事情——即使沒有感染或入侵者存在的情況下，癌細胞也能夠誘導附近的中性粒細胞噴出它們的NETs。我們的實驗表明，在這種情況下，NETs可以促進轉移。”

雖然確切的機制仍在探索中，但Egeblad認為，NETs通過慢慢蝕穿形成一個組織腳手架的蛋白質——開辟了癌細胞可以占據(jù)的小洞和裂縫，來幫助癌細胞擴散。這可能是在遠離原發(fā)腫瘤的部位形成腫瘤集落的第一步。

是否有可能阻止中性粒細胞部署它們的NETs？在整個體內這樣做，將是一個可怕的想法，因為我們依賴于它們每天的殺戮行動。但是，Egeblad說：“你必須阻止它。你可以在NETs正在形成的時候降解和消化它們。”

該團隊的靈感來自于一種囊性纖維化的治療方法，這種疾病的患者肺部無法清除感染。此外，囊性纖維化患者很痛苦，無數(shù)被部署的NETs，從中性粒細胞噴出，試圖對抗持續(xù)性的感染，卻往往占據(jù)了患者的肺部。患者可吸入一種使用DNAse的藥物，它會穿過NETs。顧名思義，DNase會切割由DNA構成的任何東西，就像由中性粒細胞發(fā)出的NETs一樣。

Egeblad說：“我們非常幸運的得到了Dana- Farber癌癥中心Michael Goldberg博士及其團隊的幫助。我們在一次會議上提到了這一發(fā)現(xiàn)，并指出我們缺少一種方法讓DNAse在組織內起作用，Goldberg博士說他可以幫忙。”他的團隊已經(jīng)開發(fā)出了一種方法來穩(wěn)定DNAse這樣的酶，將它們“粘”到極其微小的藥物遞送裝置——納米粒子，注入人體內。

在這種情況下，納米粒子不是作為藥物，而是作為容器，作為微小的球形物體涂覆有藥物DNAse，這樣它一旦與NETs接觸就能開始它的切割作用。

Egeblad的團隊成功地在三陰性乳腺癌小鼠模型中測試了該方法，顯著減少——在一些小鼠中甚至預防了腫瘤的肺轉移，在動物模型中肺部是最常見的轉移部位。

由于這些實驗使用的DNAse，與FDA批準的囊性纖維化治療中所用的DNAse配方相同，因此這種方法很明顯是Egeblad和Goldberg團隊設計的系統(tǒng)的進一步優(yōu)化。Egeblad說，這對于確定哪些乳腺癌患者最有可能從這樣的治療獲益，是非常重要的，可能包括那些最近感染的患者，或曾接受手術從而有更高感染風險的患者。藥物遞送的最佳時機也在研究中。

Egeblad強調，這項研究也與目前癌癥治療相關，因為一個中性粒細胞刺激生長因子——稱為G-CSF，在化療過程中被提供給了大多數(shù)的癌癥患者。這是因為，化療能迅速殺死白細胞，而白細胞的這種損失可能使病人暴露于潛在的致命性感染。

基于他們對于“中性粒細胞對轉移的影響”的了解，Egeblad觀察到，非常有必要評估‘這種做法在某些情況下是否是危險的’。”她的團隊正在研究這個問題，同時也致力于優(yōu)化DNase治療，以在轉移風險很高的時候對抗中性粒細胞。