一组名为炎症小体的免疫蛋白可以帮助防止血液干细胞发生恶性变化,通过从其表面去除某些受体并阻断癌基因活动,这是威尔康奈尔医学院研究人员的一项临床前研究所揭示的。该研究于1月2日发表在《自然免疫学》杂志上,可能为针对癌症最早阶段的疗法提供新方向。研究结果进一步支持了炎症小体具有双重作用的观点——它在晚期癌症阶段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(包括炎症小体)的作用不仅限于感染。我们发现它在维持组织稳态中起作用,监控干细胞是否过度增殖。通过这样做,它防止细胞变成癌细胞,这种作用独立于炎症。”威尔康奈尔医学院医学免疫学Gladys和Roland Harriman教授、Jill Roberts炎症性肠病研究所成员Julie Magarian Blander博士说道。
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Andrew Kent博士和Blander博士实验室的博士后研究员Kristel Joy Yee Mon博士。
通常情况下,患者因癌症症状去看医生时,肿瘤已经形成,因此对癌症初期知之甚少。为了更好地了解疾病如何发展,Blander博士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,该模型的Myc致癌基因发生突变。这些小鼠在肿瘤发育之前有很长的延迟期,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,研究团队检查了小鼠中的造血干细胞前体。
通过在Eμ-myc小鼠中遗传性破坏炎症小体活性,大大加速了干细胞增殖和肿瘤的发展。研究人员惊讶地发现,与野生型小鼠相比,缺乏炎症小体的对照小鼠的干细胞也以更快的速度增殖,这表明该复合物在健康细胞中也起着重要作用。研究团队发现,没有炎症小体的情况下,干细胞中高水平的Ras蛋白(另一种致癌基因产物)会与突变的Myc一起驱动癌症,因此,炎症小体正常工作时控制Ras的水平可以延缓肿瘤发生。
保护作用的“零点”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。与缺乏炎症小体的小鼠相比,对照小鼠的基质中发现了更高水平的可溶性肿瘤坏死因子(TNF)受体。“结果表明,TNF受体在对照小鼠的干细胞上被脱落,而在缺乏炎症小体的小鼠的干细胞上保留。较高水平的TNF受体导致干细胞增殖增加。保持健康的TNF受体水平对于干细胞维持增殖的稳态控制至关重要。”Blander博士说,“我们认为基质中的炎症小体在其中起到了作用,它切割TNF受体,将其从干细胞上剃除。”
接下来,研究团队将在其他组织中测试炎症小体的保护作用。此外,他们将确定哪些基质细胞类型负责这种作用,以及炎症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防止癌症的治疗方法奠定基础。“一种疗法可以靶向炎症小体,但应仅针对与其肿瘤进展相关的炎症活动。”Blander博士说,她还是威尔康奈尔医学院Sandra和Edward Meyer癌症中心的成员。“您希望保护炎症小体在延缓肿瘤发生方面的有益功能。”
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