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Scientific Reports:免疫细胞“叛变”促进肿瘤生长

2016/11/18 来源:生物通/王英
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导读
由美国斯克里普斯研究所(TSRI)的科学家带领的一项新研究,提出了一种方法,可通过靶定称为巨噬细胞的免疫系统细胞,来限制肿瘤的生长。相关研究结果发表在11月11日的《Scientific Reports》杂志上。


由美国斯克里普斯研究所(TSRI)的科学家带领的一项新研究,提出了一种方法,可通过靶定称为巨噬细胞的免疫系统细胞,来限制肿瘤的生长。相关研究结果发表在11月11日的《Scientific Reports》杂志上。

该研究表明,巨噬细胞可以“钻”透肿瘤,以形成新的血管样结构,为肿瘤生长提供氧气和营养物质。这项新研究的资深作者Martin Friedlander教授说:“这可能代表了一个全新的肿瘤治疗靶点。”

一种不同的血管

血管通常是由内皮细胞构建而成的。在癌症中,肿瘤细胞可以诱导内皮细胞建立新的血管,输送富含氧气和营养物质的血液,这个过程称为血管生成。

最近的研究发现,并不是所有的血管都是由内皮细胞排列而成的。在癌症中,血管样的结构可能是由一种非内皮细胞构建的。这种现象被称为“血管模仿”,已经在几种类型的实体瘤中被观察到,包括胶质母细胞瘤、乳腺癌和黑色素瘤,并已被归因于肿瘤内的一个细胞子群,称为肿瘤干细胞。

然而,在这项研究中的科学家发现,在肿瘤以及在其他低氧环境中,巨噬细胞可以形成模仿通道的血管。虽然巨噬细胞是免疫系统识别和攻击外来入侵者和癌细胞的关键细胞,但是巨噬细胞在肿瘤环境中可被重新编程,促进肿瘤的生长。

在新的研究中,科学家指出,巨噬细胞对于形成一个连接到系统循环的血管模仿网络,发挥了一个新的和未知的结构性作用。

斯克里普斯诊所的癌症研究人员和神经外科医生Faith H. Barnett说:“这些管道具有不同于传统血管结构的架构。”他与Mauricio Rosenfeld是本研究的共同第一作者。

研究人员使用静脉注射染料,来标记已构建起来的血管,以及新形成的血管模拟导管,他们发现,巨噬细胞迅速迁移到缺氧的环境中,并形成这些血管样通道。这些实验是由Barnett和Rosenfel带头完成的,表明这些管状结构里排列有表达巨噬细胞以及表面标记的细胞。

Rosenfeld说:“巨噬细胞能够形成一个三维网络。”这些血管样的通道似乎太小,因此无法携带红细胞,但研究人员认为,肿瘤内的低氧浓度,驱动着巨噬细胞形成这个通道网络,来运输溶解的氧和葡萄糖。

一个可能的癌症目标

这些研究结果可以解释“为什么目前减缓血管生成的药物,并不能减慢一些患者的肿瘤生长。Friedlander说,未来的癌症治疗,可能会将当前的血管靶向药物与影响巨噬细胞活性的药物相结合,来饿死肿瘤。Friedlander说:“可能有介入治疗的机会。”

除了给癌症提供一种新的疗法之外,Friedlander说,未来的研究可能集中在,更好地了解巨噬细胞对视网膜新生血管和眼部血流量有何影响,对于年龄相关性黄斑变性疾病的人来说,这是重点关注的地方,在这些患者当中,泄漏的血管可导致视力丧失。

研究人员补充说,这项研究成果的取得,也离不开TSRI的核心设施和科学家,他们借助于电子显微镜、共聚焦成像,体内小鼠实验和定量分析,进行了这项研究。

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