「Science」癌细胞还有什么狡猾的手段来逃脱免疫系统？科学家带你一探究竟

温馨提示：很多手机浏览器，比如百度app，都可以语音播报本网页。方法打开本网页之后，点击 APP下方或上方"功能"按钮，里面有一个"语音播报"按钮，点击即可收听。

本文为转化医学网原创，转载请注明出处

作者：Tiffany

导读：事实上，人的身体里每天都有肿瘤细胞产生，可能有100万个以上，但与生俱来的免疫系统会形成一种防御和保护机制，这个系统就像体内的军队一样，能识别对身体不利的细胞，随时进行摧毁和清除。如果免疫功能异常，系统就不能识别恶性细胞，时间长了，这些细胞会越来越多，最后形成肿瘤。近日，科学家发现免疫系统在某些情况下的一种意想不到的特点，这会给肿瘤抑制带来什么挑战呢？

数百种与癌症相关的基因在致病过程中所起的作用与科学家预期的不同。人们早就知道所谓的肿瘤抑制基因可以阻止细胞生长，防止癌细胞扩散。然而，科学家们相信，如果这些基因发生突变就会促使肿瘤肆无忌惮地生长。

现在，霍华德休斯医学研究所研究员StephenElledge的团队发现了许多这些有缺陷基因的一个意想不到的新作用，通过实验，他们发现100多个突变的肿瘤抑制基因可以阻止免疫系统发现和摧毁小鼠的恶性细胞，能够促使肿瘤绕过免疫系统，逃脱免疫系统对他们的进攻。他们将这一研究成果发表在《Science》杂志一篇题目为“The adaptive immune system is a major driver of selection for tumor suppressor gene inactivation”的文章中：

传统观点认为：对于绝大多数的肿瘤抑制基因来说，突变会让细胞肆意生长和分裂，无法控制。但这种解释存在一些漏洞。例如，在培养皿中，这些基因中的许多突变实际上并不会导致细胞的疯狂生长。科学家们也无法解释为什么免疫系统在攻击异常细胞方面非常熟练，却不能在消灭正在萌芽肿瘤方面起到良好的作用。

Elledge的团队研究了7500个基因的影响，其中包括那些已知的与人类癌症有关的基因。当这些与癌症相关的基因发生突变时，三分之一或更多的基因会触发阻止免疫系统根除肿瘤的机制，这通常是以一种组织特异性的方式进行的。

HHMI研究员Bert Vogelstein、约翰·霍普金斯大学的癌症遗传学家解释说：“这些结果揭示了肿瘤抑制基因和免疫系统之间意想不到的关系。“

清除黑色素瘤

当然，“肿瘤可以避开人体免疫系统的攻击”的这种想法并不是首次提出，之前就有科学家对肿瘤的这种特点有所研究。在过去的几十年里，癌症治疗取得的一个重大进展就是科学家们发现了一些肿瘤会产生大量的蛋白质，这些蛋白质会关闭攻击癌细胞的免疫细胞。当癌细胞的这一特点被发现之后，大量的制药公司开始研了一种被称为“免疫检查点抑制剂”的药物，这种药物可以阻断肿瘤产生的蛋白质并激活免疫系统，让免疫系统对癌细胞的筛查变得更灵敏。第一个检查点抑制剂是基于获得诺贝尔奖的HHMI校友、加州大学伯克利分校的James Allison的研究成果研制出来的，这种新出品的药物于2011年获得批准。从那时起，这些药物取得了一些惊人的成功。在2015年一个备受关注的治疗案例中，一种检查点抑制剂释放了前总统Jimmy Carter的免疫系统的强大功能，使得了扩散到他脑部的黑色素瘤得以清除。

检查点抑制剂并不是一些科学家所希望的非常具有压倒性、运用普遍的治疗方法。它不仅有严重的副作用，而且这些药物只对少数患者和癌症类型有效。Elledge的研究团队通过他们的实验解释了这其中的原因:简而言之，任何人在这之前都低估了肿瘤在对抗免疫系统方面的遗传技巧。

CRISPR工程

Elledge有一种预感，他猜测：有缺陷的肿瘤抑制基因不仅仅是在加速细胞生长，这些基因也有着其他的一些功能。从7500个基因开始，他带领科研团队使用CRISPR技术对数千个肿瘤细胞进行改造，在这些肿瘤细胞中，每一个细胞都缺少了对那7500个基因其中的任何一个进行改造的功能。在实验中，研究人员将这些细胞放入两种老鼠的体内:一种是具有免疫系统老鼠，另一种则是没有免疫系统的老鼠。然后，研究小组对生长出来的肿瘤进行了研究。

他们对这些基因的研究分析表明了哪些突变基因在肿瘤中是丰富的，并且可以在肿瘤的形成过程中发挥作用。在那一组有免疫系统的小鼠中，有缺陷的肿瘤抑制基因经常出现。Elledge说：“这表明这些基因（约占所有被检测的肿瘤抑制基因的30%）可以通过促使肿瘤逃脱免疫系统的方式发挥重要的作用。”

Elledge的方法阐述了许多不同的基因都能够通过变异的方式从而让肿瘤逃脱免疫系统的防御。为了探索基因突变可能引发的机制，他们将注意力集中在一种名为GNA13的基因，他们通过分析、试验发现：基因突变可以保护癌细胞免受免疫系统T细胞的攻击，为肿瘤的生长创造一个安全的空间。

他们的研究成果为我们描绘了一幅值得深思的画面：癌细胞和免疫系统之间正在进行一场快速而激烈的进化军备竞赛。Elledge说：“肿瘤有数百种潜在的方式来挫败对它们的攻击。但他怀疑，许多这些突变基因通过类似的战略发挥作用。如果我们的实验证明是这样的话，对它们运用的其中一种逃脱技巧进行干预可能也会使得他们运用的其他技巧得到阻止。”

总的来说，Elledge希望他的发现能够为治疗癌症打开一扇新的大门——通过发现肿瘤逃脱免疫系统的新的方法，对它们的行为进行阻止。毕竟，现在的科技手段为人们研究基因提供许多便捷的途径。
参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2021-09-cancer-cells-unexpected-genetic-evading.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。
「Science」癌细胞还有什么狡猾的手段来逃脱免疫系统？科学家带你一探究竟

热门·文章

科学研究

【NEJM】我们该换盐了！里程碑式的研究证明：简单地换点盐每年可防止数百万人死亡

科学研究

【Nature子刊】前所未有的清晰和高速：新的显微镜技术首次记录了100多万个神经元在整个小鼠大脑皮层的活动

基因检测

【Nature子刊】150万规模最大的全基因组关联研究，确定了近600个与反社会行为、酗酒、阿片类药物成瘾有关的基因位点

新冠病毒

【NEJM新冠】世界上最大的新冠疫苗安全性研究结果发布

液体活检

【Science子刊】基于血液样本就可以确定的生物标志物——可预测患者对免疫疗法的反应

新冠病毒

【新冠续篇】重磅：“迄今为止用于治疗新冠感染最安全的药！”临床试验结果出来了！

类器官

【Nature子刊】利用干细胞诱导生成的3D大脑类器官，可精确复制人类大脑

癌症早筛

【Nature子刊】基于血液cfDNA无创肺癌早筛新方法，超高检出率!

类器官

【Science子刊】颠覆！首次3D打印出完整的活体肿瘤，癌症探索迈入“真实”3D时代

基因编辑

【Nature子刊】重磅！叶玉如院士团队利用基因组编辑技术治疗阿尔茨海默症获得重大突破

癌症早筛

【柳叶刀子刊】颠覆传统检测法，实现前列腺癌早筛新突破

科学研究

【发现】重算诺贝尔获得者1944年维C实验数据，发现要用WHO推荐的2倍剂量

推荐·活动

第三届上海国际癌症大会

第五届现代临床分子诊断研讨会




转载原文地址：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1711339618084414450

作者：转化医学网

声明：本文仅代表作者观点，不代表本网站平台立场