兩項研究揭示骨髓源性免疫細胞是腦癌惡化的幫凶

健康 05-10

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根據兩項新的研究，來自美國威爾康乃爾醫學院的研究人員發現腦瘤招募源自骨髓的免疫細胞，將良性細胞塊轉化為致命性的惡性腫瘤。這一發現提示著抑制這種細胞招募過程能夠抑制腫瘤生長，並且可能提供一種方法來預測哪些病人具有最高的風險患上腦癌。相關研究結果近期分別發表在Journal of Clinical Investigation期刊上（記為第一項研究）和Clinical Cancer Research期刊上（記為第二項研究），論文標題分別為「A proangiogenic signaling axis in myeloid cells promotes malignant progression of glioma」和「Malignant Astrocytic Tumor Progression Potentiated by JAK-mediated Recruitment of Myeloid Cells」。

兩項研究揭示骨髓源性免疫細胞是腦癌惡化的幫凶

腦瘤或者說神經膠質瘤（glioma）被分為低分級的（是相對良性的）和高分級的（是惡性的和致命性的）。一些低分級神經膠質瘤病人能夠毫無問題地存活多年，特別是當這種腫瘤是在不干擾重要的認知功能的大腦區域中形成時，尤其如此。然而，當低分級神經膠質瘤變成惡性腫瘤時，就很難能夠阻止或逆轉腫瘤生長。每年在10萬人中，大約有1人患上膠質母細胞瘤（glioblastoma，一種致命性的神經膠質瘤），這種疾病的預後通常是17個月。在此之前，還沒有方法來預測哪些低分級神經膠質瘤會變成惡性腫瘤以及是何時變成的。

在這兩項研究中，這些研究人員發現這種腫瘤微環境招募來自骨髓的免疫細胞。在正常情形下，骨髓在修復和再生組織中發揮著重要的作用。他們發現這些免疫細胞在將低分級神經膠質瘤轉化為高分級膠質母細胞瘤中發揮著至為關鍵的作用。他們隨後鑒定出一種獨特的治療靶標，靶向這種靶標有助停止這種招募和阻礙腫瘤生長。

人體的免疫系統在正常情形下抵抗感染，但是就膠質母細胞瘤而言，這種腫瘤讓免疫系統抵抗自我。在第一項研究中，這些研究人員發現低分級神經膠質瘤與這些被稱作骨髓源性免疫細胞（bone marrow-derived immune cells, BMDC）的免疫細胞之間存在分子通信。BMDC在血管產生中發揮著至關重要的作用。他們發現這種分子通信對BMDC進行重編程，從而促進癌症產生。這種重編程指導這些免疫細胞離開骨髓，經由血液到達這種腫瘤微環境中。

通過推斷血液中存在的過多免疫細胞可能指示著增加的細胞招募活性，這些研究人員隨後開發出一種血液測試方法來檢測BMDC。他們在膠質母細胞瘤模式小鼠中開展這種測試，結果發現在腫瘤正在進展到高分級或已變成惡性的小鼠當中，它們的血液存在著較高水平的BMDC。他們說，他們的發現展示了一種新的方法來預測哪些腫瘤最可能發生惡化，並且提供更加準確的預後。當前的標準診斷方法是核磁共振成像（MRI）和腫瘤活組織檢查。

為了驗證這一發現，這些研究人員在第二項研究中對來自腦瘤模式小鼠的血液樣品和來自低分級腦瘤病人、高分級腦瘤病人和未患上腫瘤的對照者的血液樣品進行測試。他們發現當這種腫瘤由低分級進展到高分級時，小鼠和病人的骨髓和血液中的BMDC產生增加了。小鼠腦瘤樣品也揭示出在腦瘤由低分級轉化到高分級過程中，腫瘤微環境中的BMDC數量增加了30倍。

論文共同作者、威爾康乃爾醫學院神經外科研究員Prajwal Rajappa博士說，「我們的發現提示著很多BMDC可能促進新的血管產生，從而支持腫瘤生長。針對我們的初步發現而言，我們的目標是減少將BMDC招募到這種腫瘤中。」

為了做到這一點，這些研究人員鑒定出一種被稱作JAK/STAT3的細胞通路。這種通路在BMDC產生中發揮著重要的作用，而且潛在地在將它們招募到這種腫瘤微環境中發揮著重要的作用。利用一種JAK 1/2抑制劑，他們在小鼠體內發現他們能夠阻止將BMDC招募到這種腫瘤微環境中，因而阻止惡性腫瘤轉化。接受這種治療的小鼠要比未接受這種治療的小鼠活得顯著地更長。

Greenfield說，「如果我們較早地干擾這種腫瘤，那麼我們就有機會將這種基礎科學進展轉化為臨床上的成功。」

原始出處：

Yujie Huang, Prajwal Rajappa, Wenhuo Hu et al. A proangiogenic signaling axis in myeloid cells promotes malignant progression of glioma. Journal of Clinical Investigation, First published April 10, 2017, doi:10.1172/JCI86443

Prajwal Rajappa, William S. Cobb, Emma Vartanian et al. Malignant Astrocytic Tumor Progression Potentiated by JAK-mediated Recruitment of Myeloid Cells. Clinical Cancer Research, Published OnlineFirst March 31, 2017, doi:10.1158/1078-0432.CCR-16-1508

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