在人體組織中,有一種功能強大的免疫細胞叫巨噬細胞(macrophage),是我們機體裡的清道夫。然而近年來一些研究表明,巨噬細胞是把“雙刃劍”,它既可以阻止癌細胞擴散,也可以有助於癌細胞的生長和擴散。具體來說,大多數腫瘤會表達一種叫做CD47的信號(即“不要吃我”信號),讓巨噬細胞陷入“深度睡眠”,並阻止它們吞噬癌細胞。


現在,賓夕法尼亞大學醫院艾布拉姆森癌症研究中心的研究人員發現,重新“叫醒”巨噬細胞,可以克服這一信號,從而讓巨噬細胞重新開始工作。研究結果發表在《Nature Immunology》雜誌上。


巨噬細胞與T細胞和B細胞一樣屬於免疫細胞,但不同之處在於,它們可以吃掉不應該存在於體內的細胞。事實上,它們是癌症中最突出的免疫細胞,但不幸的是,大多數被發現有助於癌症生長和擴散。


在這項新研究中,科學家們發現,僅僅阻斷像CD47這樣的抑制性信號並不足以說服巨噬細胞攻擊癌症。相反,需要兩個信號。首先,它們需要一個信號來激活它們(如Toll樣受體激動劑)。其次,需要第二個信號(如CD47抑製劑),可以降低與癌症作鬥爭所需的門檻。

Dr. Gregory L. Beatty

“事實證明,巨噬細胞需要在開始工作前就做好準備,這就解釋了為什麼實體瘤可能無法單獨使用CD47抑製劑進行治療,” 賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院(Penn’s Perelman School of Medicine)血液腫瘤學助理教授、該研究的資深作者Gregory L. Beatty博士說道。 Jason Mingen Liu是Beatty實驗室的博士研究生,是該研究的主要作者。


研究團隊通過CpG(一種Toll樣受體激動劑)激活巨噬細胞,發出第一個信號。研究小組發現,即使不需要T細胞,CpG也能迅速誘導腫瘤縮小並延長小鼠的存活期。出乎意料的是,他們還發現,即使存在高水平的CD47,活化的巨噬細胞也能夠吞噬癌細胞。

MACROPHAGE

為了解這一現象的分子基礎,研究小組追踪了巨噬細胞的代謝活動,並確定活化的巨噬細胞開始利用谷氨酰胺和葡萄糖作為燃料,以支持它們吞噬癌細胞所需的能量。這種巨噬細胞代謝的重新連接對於CpG的有效性是十分必要的。研究人員表示,這些發現表明巨噬細胞代謝在決定免疫反應結果方面的重要性。


“沒有巨噬細胞的幫助,癌症就不會縮小,巨噬細胞需要合適的能量來吞噬癌細胞,縮小腫瘤。” Liu總結道,“要做到這一點,需要改變新陳代謝,以引導能量向正確的方向發展。正是新陳代謝最終使得巨噬細胞能夠無視那些“騙人”的信號。


Beatty指出,糖尿病,心血管疾病和其他疾病的患者通常使用可能影響巨噬細胞代謝的藥物進行治療,但實際上對這些藥物如何影響癌症中的免疫治療反應幾乎一無所知,這意味著該團隊的發現甚至對現有治療也會有所影響。