中性粒细胞会成为癌症的致命弱点的秘诀吗?
一项在2021年6月10日发表的研究细胞描述了一种显着的新机制,通过该机制,人体自身的免疫系统可以消除癌细胞而不会损害宿主细胞。这些发现具有开发一流的药物的潜力,这些药物旨在为癌细胞选择性和对正常细胞和组织无毒。如果成功的话,这一发现可以通过确保正确剂量在正确的时间进行正确的药物来改善精密医学的实践。
我们的免疫系统在我们抗击疾病的能力的同时使我们保持健康的能力中起着至关重要的作用。例如,免疫系统具有识别和攻击包括细菌,真菌和原生动物在内的广泛传染病的能力。芝加哥大学医学综合癌症中心的研究人员有兴趣了解免疫系统是否以及如何对癌症产生类似的反应。
这样的发现可能揭示了癌症的弱点或阿喀琉斯的脚跟,并可以开发新的,更有效的治疗方法,而不必要的副作用较少。
多形核中性粒细胞(PMNS)是一种白细胞,提供了强烈的线索。PMN响应免疫系统发出的化学信号,并迁移到需要它们的不同部位。但是,尚未完全了解它们导致癌细胞死亡的确切机制。通过这项新研究,Uchicago的小组将中性粒细胞弹性蛋白酶(Elane)鉴定为人类嗜中性粒细胞释放的主要抗癌蛋白,该蛋白会激活特异性癌细胞中的细胞死亡途径。Elane会导致癌细胞在肿瘤和远处散布的位置死亡,同时在附近的健康细胞中散布。
“退后一步,我认为我们偶然发现的是我们的身体对突变细胞的第一个反应,”本文论文的首席作者兼本本·梅·梅·梅(Ben May May)的副教授Lev Becker博士在乌奇加哥。“细胞正在不断变化,突变积累。有些人会发展癌症,另一些人则没有。我们发现的途径可能有助于解释免疫系统的原始机制,以消除这些突变的细胞。”
Becker及其同事使用人和小鼠模型观察到,Elane启动了一个复杂的杀癌程序,该程序抑制细胞存活途径,诱导DNA损伤,提高线粒体活性氧的产生,并最终激活程序性细胞死亡,称为凋亡。
这种事件链是由PMN触发的,该酶分泌一种称为弹性酶的酶,该酶将蛋白质分解为较小的分子。结果,此过程解放了CD95死亡领域,该系统负责保持免疫系统通过控制哪些细胞发生凋亡。然后,活化的CD95死亡结构域与组蛋白H1相互作用,该组蛋白H1在癌细胞中升高以保持其基因组稳定性。
Elane在许多类型的癌细胞系中始终激活该程序,但在任何未测试的非癌细胞中都没有激活该程序。根据研究人员的说法,Elane对癌症与非癌细胞的特异性可能会限制潜在的毒性,这种可能性通过在注射Elane的无肿瘤小鼠中观察到的副作用而加强了这种可能性。这种选择性杀戮还保留了免疫力细胞,使他们能够利用解放的抗原,并产生增强的免疫反应,扩展到癌症传播的部位。
因为它可以杀死广泛的癌细胞,这种治疗方法可能能够进行任何癌症的基因组成。研究人员证明了埃兰(Elane)在九种遗传多样的癌症中的功效,包括难以治疗的癌症,例如三阴性乳腺癌,黑色素瘤和肺癌。
除了上述发现外,研究人员还报告说,他们在释放活性烯烃方面发现了人与小鼠中性粒细胞之间的差异,并表明猪胰腺弹性蛋白酶(PPE)(一种类似于梯形的蛋白质),类似于Elane,对肿瘤抑制剂的敏感性不太敏感更好的治疗反应。
研究人员说,未来的研究有必要学习如何作为一种单一疗法以及与其他癌症治疗结合使用Elane/PPE的治疗作用。
贝克尔说:“这是其中的一项发现,如果我们走了传统的开始在老鼠中的传统途径,我们将永远不会找到它。”“在这种情况下,我们从患者的观察开始,将其带回实验室以进一步研究小鼠,我们希望我们能够将其作为一种新颖的癌症治疗,将其带回人类。”
独特的方法癌症治疗可以转化为现实世界应用。贝克尔(Becker)担任科学创始人兼董事的Onchilles Pharma最近从投资者那里获得了A系列的财务支持,以根据他在临床前概念验证研究中的工作来推进第一位候选者。
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