新技术追踪巨噬细胞在癌症扩散中的作用

巨噬细胞是一种帮助吞噬和摧毁体内有害生物的细胞，通常被认为是免疫系统的双重人格。

巨噬细胞在抵抗感染和组织其他疾病方面是必不可少的第一反应者免疫细胞去现场。但它们也在许多癌症的生长和转移中起着重要作用，尤其是乳腺癌和胰腺癌癌症．

莫格里奇研究所(Morgridge Institute for Research)的新研究描绘了一幅远没有这么简单的画面巨噬细胞然而,。他们发现，不只是“好”和“坏”的人群，他们的功能范围惊人地广泛，更好地定义这些差异可能会导致更有效的免疫疗法来对抗癌症。

这周写在日记里癌症研究Morgridge的研究人员Tiffany Heaster及其同事描述了使用多种技术的组合来更好地揭示巨噬细胞的功能和行为。研究小组应用荧光成像技术来测量细胞的精确代谢活性细胞然后将其与三维微流体技术相结合，使他们能够实时看到细胞如何迁移以及它们发挥的作用。

重要的是，这些技术帮助他们识别了一种独特的巨噬细胞群，这些巨噬细胞在他们的模型中非常积极地向癌细胞迁移——这些细胞可能对促进癌症生长具有极其重要的作用。他们在研究中使用了小鼠和人类细胞，并发现了类似的结果，这表明这可能是检查巨噬细胞治疗潜力的有力工具。

“巨噬细胞的表型似乎有更多的谱系，用标准的测量方法很难得到这些表型的样子，”海斯特说，她现在是基因泰克公司的高级研究员，在威斯康星大学麦迪逊分校完成了生物医学工程博士学位。“在我们瞄准坏的巨噬细胞并促进好的巨噬细胞之前，我们真的需要更好地了解这些。”

今天，科学家将在肿瘤微环境中工作的两种巨噬细胞分类，Heaster说。第一种被称为M1，通过刺穿或吃掉细胞和刺激二次免疫反应等方法主动杀死癌细胞。第二种M2通过抑制免疫识别和促进血管生长(血管生成)积极支持肿瘤生长。

它们似乎也是转移的罪魁祸首。她说:“已经有研究表明，巨噬细胞是如何相互依附，并将癌细胞引向血管系统逃逸的。”

Heaster说，目前针对巨噬细胞的免疫疗法非常少，但与其他免疫细胞(如T细胞)相比，它们的用途有限，因为人们对它们知之甚少。

海斯特在梅利莎·斯卡拉(Melissa Skala)的实验室进行了这项研究，她是莫格里奇大学的研究员，也是威斯康星大学麦迪逊分校的生物医学工程教授。Skala说，关键的创新是两项强大技术的融合，这为科学家研究癌症提供了一种新方法。Skala是光子学技术的主要开发者，用于开发癌症的个性化治疗计划。微流体技术的进步起源于威斯康辛大学麦迪逊分校生物医学工程师戴夫·毕比(Dave Beebe)的实验室，他也是这个项目的合著者。

斯卡拉说:“蒂芙尼的技术很有帮助，因为它提供了单细胞分辨率，它提供了空间信息，这样你就可以了解不同种类的巨噬细胞的代谢行为，以及它们在肿瘤中的分布情况。”

Skala说，用免疫疗法治疗巨噬细胞会有帮助，因为它们是如此多样化，并且可能在每个患者之间表现不同。

Skala说:“这是促进抗肿瘤免疫的复杂拼图中的一块。”“现在，大部分的焦点都在t细胞上。但巨噬细胞也会调节这种抗肿瘤免疫，所以我认为很多针对免疫参与的疗法也会影响巨噬细胞。我们正试图弄清楚这是怎么回事。”