一组被称为炎性小体(inflammasome)的免疫蛋白可以通过去除某些受体并阻止癌基因活动,防止血液干细胞变成恶性细胞,这是康奈尔大学威尔医学院研究人员的一项临床前研究得出的结论。
该研究发表在《自然·免疫学》杂志上,可能会带来针对癌症最早阶段的疗法。研究结果进一步支持了炎性小体具有双重作用的观点:它在癌症晚期促进与不良预后相关的炎症,但在早期可以防止细胞变成癌细胞。
“令人惊讶的是,先天免疫系统(包括炎性小体)的作用不仅限于感染。”康奈尔大学威尔医学院医学免疫学教授朱莉·马加里安·布兰德(Julie Magarian Blander)说,她也是Jill Roberts炎症性肠病研究所的成员。“我们发现它在维持组织稳态方面发挥作用,监控干细胞是否过度增殖。通过这样做,它可以防止细胞变成癌细胞,而这一活动独立于炎症。”
该研究的共同第一作者是科罗拉多大学医学院医学-血液学助理教授安德鲁·肯特(Andrew Kent)博士和布兰德实验室的博士后研究员克里斯特尔·乔伊·叶·蒙(Kristel Joy Yee Mon)。
通常情况下,患者因癌症症状就医时,肿瘤已经形成。因此,人们对癌症的起源知之甚少。为了更好地了解疾病是如何发生的,布兰德及其同事选择研究一种名为Eμ-myc的小鼠B细胞淋巴瘤模型,这种模型有一个Myc癌基因突变。这些小鼠在肿瘤形成前有很长的延迟期,使研究人员有机会观察癌症早期发生了什么。由于B细胞淋巴瘤发生在一种白细胞中,研究团队检查了这些小鼠的造血干细胞。
在Eμ-myc小鼠中,遗传性破坏炎性小体活动大大加速了干细胞增殖和肿瘤发展。研究人员惊讶地发现,缺乏炎性小体的对照组小鼠的干细胞也比野生型小鼠更快地增殖,这表明该复合体在健康细胞中也有重要作用。
研究小组发现,没有炎性小体的情况下,干细胞中Ras蛋白水平较高,而Ras是另一种癌基因产物。这种蛋白质可以与突变的Myc协同驱动癌症,因此炎性小体正常情况下抑制Ras的功能会延缓肿瘤发生。
保护作用的中心并不是造血干细胞本身,而是骨髓基质,即围绕和支持干细胞的多种细胞类型的集合。与缺乏炎性小体的小鼠相比,对照组小鼠的骨髓基质中可溶性肿瘤坏死因子(TNF)受体水平较高。
“事实证明,TNF受体从对照组小鼠的干细胞表面脱落,并保留在缺乏炎性小体的小鼠的干细胞上。”布兰德说,“较高的TNF受体水平导致干细胞增殖增加。维持适当的TNF受体水平对于这些干细胞保持增殖的稳态控制至关重要。我们认为,基质中的炎性小体正在协调某种机制,其中它切割TNF受体,将其从干细胞上剃掉。”
接下来,研究团队将测试炎性小体对其他组织的保护作用。此外,他们还将确定哪些基质细胞类型负责这种活动,以及炎性小体使用哪些分子来抑制细胞生长。
最终,研究人员希望这项研究能为一种预防癌症的疗法奠定基础。
“一种疗法可以靶向炎性小体,但应仅针对与其肿瘤进展相关的炎症活动。”布兰德说,她也是威尔康奈尔医学院Sandra和Edward Meyer癌症中心的成员。“你想保护炎性小体在延缓肿瘤发生方面的有益功能。”
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