十多年前,放射肿瘤学家注意到一个有趣的现象:有时局部使用放射治疗肿瘤可以刺激免疫系统,使整个免疫系统地攻击癌症。这就好像使用辐射可以以某种方式唤醒免疫系统,使其意识到癌症的存在。从那时起,人们就开始努力利用这种效应,希望通过放射疗法和免疫疗法的结合创造出这种系统性的抗癌活性。

  不幸的是,“我们已经尝试了许多与放射疗法的结合——三联疗法,不同的目标策略等——但我们仍然不能治愈肿瘤,”剑桥大学(CU)癌症中心的研究员、医学院放射肿瘤学的助理教授Sana Karam医学博士说道。

  那么是什么导致了肿瘤对放疗的抗药性呢?在发表在《Journal of the National Cancer Institute》上的一项新研究中,Karam和同事们表示,这可能是由于一种被称为T调节细胞或Treg细胞的特殊免疫细胞。正如身体有打开免疫系统的机制一样,它也有关闭免疫系统的方法,Treg就是其中一种,它的功能就像一个“关闭”开关,阻止免疫系统在健康组织中疯狂运行。Treg是一种免疫抑制细胞,可以抑制效应T细胞。但是Treg也阻止T细胞杀死癌细胞。

  在这项研究中,Karam与第一作者Ayman Oweida博士一起发现,仅仅放疗或Treg耗损不足以杀死生长在小鼠体内的头颈部癌症,但是这两种策略结合起来可以有效地减少肿瘤。这种策略是有道理的:辐射打开了免疫系统,而Treg的消耗确保了癌症无法关闭它。“如果你只是通过去除Treg来达到这个目的,就没有效应T细胞。你需要一些东西来刺激免疫系统,一些东西来激活T效应细胞,在我们的研究中,辐射就发挥这个作用。不幸的是,我们没有一种好的、安全的药剂可以安全清除人类体内的Treg。我们这样做是一个了解生物学的好方法,但对病人来说,这不是一个好策略,”Karam说。

  这就不得不说第二部分的研究。Karam也在进行一个关于早期胚胎发育的研究。具体来说,在发育中的大脑中,EphB4和ephrinB2之间的“握手”对神经发生至关重要,但之前的研究表明,在包括头颈部和胰腺癌在内的许多癌症中,EphB4和/或ephrinB2的水平都有所上升。“对EphB4的研究不仅针对癌症,还针对许多免疫系统起关键作用的疾病。在癌症方面,我们已经证明,当你抑制了EphB4和ephrinB2之间的相互作用,你的肿瘤生长就会减少。我们正在CU癌症中心开展一项试验,使用一种药物抑制EphB4-ephrinB2之间的相互作用。但是我们也想知道为什么抑制这种相互作用会对肿瘤起作用,”Karam说道。

  该小组最近与第一作者Shilpa Bhatia博士共同发表在《Cancer Research》杂志上的论文显示,抑制这种EphB4和ephrinB2之间的通讯最显著的结果是T调节细胞的减少。“这完全是机缘巧合,”Karam说。“在这项研究中,我们真的没有研究Treg的计划。许多研究都集中在激活T效应细胞上。但是我们在我们的模型中发现,当我们以支持EphB4-ephrinB2的相互作用时,我们并没有看到更多的T效应细胞,而是突然清除了Treg抑制细胞使T效应细胞能够更加活跃并发挥作用。”Karam说道:“这两项研究都是同时进行的,我们碰巧在Tregs上找到了共同点。这就是科学之美,你永远不知道你会得到什么。”

  在与第一作者Shelby Lennon共同发表在《Clinical Cancer Research》杂志上的第三项研究中,研究小组在胰腺癌模型中测试了ephrinB2的抑制作用。长期以来,研究人员都知道胰腺癌的ephrinB2表达与预后不良有关。通过与多个合作者合作,研究人员发现抑制ephrinB2会导致这些肿瘤纤维化程度更低,这意味着肿瘤被交联胶原纤维包裹的密度更低,此前已有研究证明抗癌药物在胰腺肿瘤中的渗透能力较差,胰腺癌受到免疫系统影响的程度也更低,且更容易转移。

  Karam说:“我们看到纤维化显著减少,疾病负担显著减轻。” 通常,新的抗癌药物是“自下而上”或“自上而下”进行测试的的:要么对许多药物进行细胞测试,以期发现特定的弱点;或者,科学家们发现了一个特定的弱点,并设计了一种药物来利用它。

  目前关于Treg的两项研究似乎碰巧来自两个方向。首先,在一种自上而下的方法中,Treg的存在似乎有助于癌症抵抗放疗;第二,在自下而上的方法中,似乎抑制EphB4-ephrinB2轴可以抑制这些Treg。

  Karam说:“只有当你真正了解了基本的生物学原理,了解了事物运作的机制,你才能开发出对抗癌症的合理疗法。”现在,随着对Treg产生放射治疗耐药,以及减少EphB4-ephrinB2可以减少Treg的认识,该小组可以继续开发安全有效的药物,以靶向这种癌症生长和耐药机制。


相关文章

癌症“照妖镜”——游离DNA助力肿瘤早期探查

“人体细胞也有生命周期。细胞衰老凋亡后,细胞内的物质会渗透出来。其中,DNA会随之‘崩裂降解’,进入血液,成为游离DNA。”中国医学科学院肿瘤医院防癌科副主任张凯教授告诉科技日报记者,“肿瘤细胞的游离......

“肿瘤定向爆破神器”,我国完全掌握质子治疗高端医疗装备技术

2023年12月29日,中核集团230MeV超导质子回旋加速器及治疗端通过验收技术测试。这意味着中核集团布局治癌回旋加速器及治疗端技术取得又一重要突破。质子治疗是精准放射治疗的抗癌利器,是世界先进的肿......

又一校企合作成定局!进军肿瘤免疫治疗新领域

12月29日,郑州大学与河南卓臻生物科技有限公司(以下简称卓臻生物)科研合作启动仪式在郑州举行,双方将发挥各自专业优势,共同研究和开发共性肿瘤新抗原疫苗。肿瘤是一种常见且对人类健康造成严重威胁的慢性疾......

以多学科交叉手段推动中医药发展

本草是中药的统称,泛指以植物为主的天然药物,它们组成了成千上万种中成药和经典名方等。近年来,中药在治疗各类疾病中展现出的特殊疗效引起了业界关注。日前,在一场主题为“本草物质科学与临床医学”的香山科学会......

我国专家成功筛选肠肿瘤多个分子标志物

记者12月21日从哈尔滨医科大学附属第二医院获悉,该院结直肠肿瘤外科副主任黄睿教授及其团队,在深入探讨肠道菌群变化的同时,还对肿瘤微环境和内质网应激机理进行了揭示,挖掘出多个具有潜在临床应用前景的分子......

沈阳自动化所等研制出子母式微纳米机器人系统

脑胶质瘤是严重危害人类健康的恶性肿瘤,患者中位生存期不到15个月。目前,临床采用的治疗手段包括手术治疗、放化疗和靶向治疗等。其中,靶向治疗面临着因血脑屏障的阻隔使得大部分药物分子不能够进入脑组织的难题......

合肥研究院等设计出肿瘤微环境响应的复合纳米材料

近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员吴正岩团队,联合山东滨州医学院教授张桂龙和魏鹏飞,设计出一种核壳结构铜基纳米复合材料。该复合材料具有肿瘤微环境响应的磁共振成像性能以及杀死肿瘤细胞......

沈阳自动化所与中国医科大学签署合作协议

12月11日,中国科学院沈阳自动化研究所与中国医科大学合作签约仪式在沈阳自动化所举行。沈阳自动化所副所长李硕与中国医科大学党委常委、副校长曲波分别代表双方签署协议。沈阳自动化所所长史泽林表示,前期双方......

合肥研究院等设计出肿瘤微环境响应的复合纳米材料

近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员吴正岩团队,联合山东滨州医学院教授张桂龙和魏鹏飞,设计出一种核壳结构铜基纳米复合材料。该复合材料具有肿瘤微环境响应的磁共振成像性能以及杀死肿瘤细胞......

复旦大学樊嘉、孙云帆等团队揭秘转移性肝癌:多组学研究揭示关键分子特征

一支来自中国的团队采用多组学方法,分析了随时间变化的转移性肝细胞癌(HCC)肿瘤内部和跨越肿瘤的分子特征,发现了早期转移性扩散的多样性肿瘤克隆。复旦大学肝癌研究所的肝脏外科研究员孙云帆在一封电子邮件中......