一种侵袭性极强、难以治疗的脑肿瘤拥有一种独特的免疫细胞群体支持其生长，这是由约翰霍普金斯基梅尔癌症中心、布隆伯格～基梅尔癌症免疫治疗研究所和约翰霍普金斯大学医学院的研究人员领导的新研究得出的结论。
研究人员寻找只出现在最严重、第4级脑肿瘤（称为胶质母细胞瘤）中的免疫细胞亚型，并利用最近开发的空间基因组学技术，发现胶质母细胞瘤干细胞与一种称为髓源性抑制细胞（MDSC）的免疫抑制细胞共定位，这两种细胞相互依赖，共同促进肿瘤的生长和侵袭性。该研究成果于1月17日发表在《科学》杂志上。
“肿瘤干细胞仅占肿瘤的5%到10%，但它们是负责肿瘤再生和生成其余部分的关键细胞，基本上决定了肿瘤的侵袭性。我们发现髓源性抑制细胞和肿瘤干细胞实际上位于同一区域——病理学家在1980年代描述的伪栅栏区。两者之间存在非常密切的联系。”高级研究作者、癌症研究马丁·D·阿贝洛夫教授、马克基金会高级基因组学和成像中心联合主任、布隆伯格～基梅尔癌症免疫治疗研究所主任德鲁·帕多尔（Drew Pardoll）博士说。
为了更好地表征脑癌的细胞成分，研究人员对来自33种不同等级的脑肿瘤组织样本进行了单细胞RNA测序，发现在IDH-WT胶质母细胞瘤中存在两种MDSC亚群。然后，通过空间转录组学技术，研究了超过75万个免疫细胞和35万多个肿瘤及关联细胞的基因表达模式，发现MDSC与肿瘤干细胞共定位。
“胶质母细胞瘤是一种高度侵袭性的脑肿瘤，具有显著的免疫逃逸能力，这使得基于免疫的疗法在此类肿瘤中大多无效。”宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院神经外科助理教授克里斯蒂娜·杰克逊（Christina Jackson）博士说，她在进行这项研究时在约翰霍普金斯大学工作。“我们的研究表明，存在一种特定的免疫细胞亚群，即髓源性抑制细胞，可以促进胶质母细胞瘤的生长，提供了关于肿瘤如何与免疫系统相互作用的新见解。通过识别这些细胞及其作用，我们希望揭示新的治疗靶点，并为更有效的治疗方法奠定基础。”
在研究中，研究人员发现这两种细胞在脑肿瘤中相互滋养。肿瘤干细胞产生趋化因子吸引MDSC，并分泌MDSC的生长因子和激活因子。反过来，MDSC为肿瘤细胞产生生长因子。
研究人员进一步确定了肿瘤干细胞产生的具体分子以吸引和激活MDSC。团队鉴定出的关键分子包括在炎症反应中起作用的IL（白细胞介素）-6和IL-8，而MDSC对其有受体。
“IL-8是吸引MDSC到肿瘤的主要趋化因子之一，而IL-6是激活MDSC的主要因子之一。”帕多尔说。
另一方面，研究团队发现MDSC分泌了一种名为成纤维细胞生长因子11（FGF11）的生长因子来滋养干细胞，这是一种此前未知与脑或其他癌症相关的分子。
杰克逊、帕多尔及其同事还发现，携带IDH1基因突变的肿瘤（侵袭性较低）几乎没有MDSC和较少的癌症干细胞。这促使他们研究所有脑癌中MDSC浸润与生存率之间的相关性。通过国家癌症研究所的癌症基因组图谱（TCGA）数据库分析，他们确实发现了非常紧密的相关性——肿瘤中癌症干细胞和MDSC越少，患者的预后越好。
虽然还需要进一步研究以深入了解这些细胞间的相互作用，但这项工作令人兴奋之处在于它暗示了在治疗这些侵袭性脑肿瘤时可能存在的新靶点。例如，约翰霍普金斯大学生物医学工程副教授杰米·斯潘格勒（Jamie Spangler）博士开发了一种实验性双特异性抗体，该抗体可结合IL-6和IL-8的受体，阻断其信号传导。
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