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Cell重磅!中国研究团队发现新型细胞亚群Ter-cells,可促进晚期肿瘤恶化!

在恶性肿瘤发生发展过程中,肿瘤会诱导宿主免疫细胞分化发育障碍和功能失调,进而实现肿瘤的免疫逃逸和增殖、侵袭、转移。在肿瘤微环境中,已经有大量报道证明肿瘤能够诱导肿瘤相关巨噬细胞、髓系来源的抑制细胞和调节性T细胞等的形成,进而在肿瘤微环境中诱导免疫抑制,促进肿瘤免疫逃逸,并且促进肿瘤的侵袭转移。因此,这些细胞类群也作为潜在的药物靶点来干预肿瘤的发生发展。

有趣的是,迄今为止这些受肿瘤微环境影响的促肿瘤细胞类群是起源于髓系的白细胞亚群(CD45阳性)。然而,在肿瘤微环境之外的非白细胞类群是否可以参与肿瘤的迁移及逃避宿主免疫系统的监控,目前的研究尚处于起步阶段。此外,肿瘤亦能导致红系来源的细胞异常,例如诱导血小板的功能失调。晚期肿瘤患者常发生脾脏增大和贫血,肿瘤晚期脾脏中是否产生了肿瘤诱导的新细胞亚群?对于肿瘤是否能够诱导非白细胞(CD45阴性)来源的新型细胞亚群产生?这些诱导产生的细胞对肿瘤进展发挥了怎样的作用?这些尚需进一步研究,是肿瘤免疫领域的前沿热点课题。

3月29日,《细胞》杂志发表了中国工程院院士曹雪涛研究团队、第二军医大学医学免疫学国家重点实验室韩岩梅、刘秋燕和侯晋课题组、中国医学科学院基础医学研究所、复旦大学中山医院肝癌研究所、上海方肝胆外科医院等多家单位联合研究成果,研究人员在晚期癌症肿大的脾脏中发现了一种称之为Ter细胞的新型红细胞样亚群,此细胞能够通过分泌神经营养因子artemin而促进癌症恶性进展,该发现为肿瘤的发展与侵袭提供了崭新的研究思路,也为肿瘤复杂的微环境研究及其临床干预提供了潜在药物研发靶标。文章题为 Tumor-Induced Generation of Splenic Erythroblast-like Ter-Cells Promotes Tumor Progression.

目前认为,癌症是一种发生于局部而累及全身多器官功能的系统性疾病,例如晚期患者往往脾脏肿大。以往对于癌症发生发展机制和诊断治疗的研究多集中于癌细胞本身,而对于原发瘤体之外机体远端器官异常在癌症免疫逃逸和侵袭转移等恶化过程中的作用认识不足。

研究团队联合攻关,通过RNA-Seq鉴定从荷瘤小鼠的基因表达谱,首先发现了患癌小鼠胰腺中存在的一类新型非白细胞亚群细胞。这类细胞不表达CD45标记(免疫细胞标记)与多数髓系标记,却表达Ter-119分子、CD71分子与CD41分子。且这类细胞的基因表达谱与巨核细胞-红细胞祖细胞基因表达谱相似,而与髓系细胞基因表达谱不同。研究人员将这类新型细胞命名为巨核细胞-红细胞祖系起源的新型类红细胞(Tumor-inducible, erythroblast-like cells, Ter-cells)。

在研究肿瘤诱导Ter细胞的形成机制,发现Ter细胞仅形成于脾脏之中,Ter细胞仅在晚期有少部分进入肿瘤微环境中,而在其他主要器官如肝、肺、肾和淋巴结等器官中几乎不存在,并且TGF-β与Smad3的激活是Ter-cell发挥功能的必要条件。

进一步,研究人员在Ter-cell基因芯片表达谱中发现了神经营养因子artemin呈现过表达趋势,且Ter-cell分泌的artemin在患癌小鼠与肝癌病人的胰腺中都得到了表达验证。由于血清中artemin的功能仍处于未知状态,研究人员揭示了血清artemin主要来源于胰腺Ter-cell且在肝癌病人中血清artemin的表达异常升高,这也与肝癌病人组织中artemin受体GFRα3的过表达与共受体RET的磷酸化紧密相关。因此,artemin信号通路的激活可以预示肝癌病人的不良预后

此外,在荷瘤小鼠中,血清artemin增高,但如果使用artemin敲除的肿瘤细胞株构建荷瘤模型,小鼠血清artemin仍然很高,证明了荷瘤小鼠血清中的artemin来源于Ter细胞,而非来源于肿瘤细胞本身。其机制在于:artemin可诱导caspase-9第125位苏氨酸的磷酸化抑制caspase-9的激活及细胞凋亡,从而促进肝癌细胞的存活。通过抗体阻断artemin作用可以抑制癌症进展并显著延长宿主存活期。

该工作为癌症预后判断和干预治疗提出了新的潜在靶点,丰富了对于癌症全身性异常变化促进恶性进程的认识,发现了癌症原发灶能够利用远端脾脏产生新型细胞亚群而导致患者病情恶化的新方式,提出了切除晚期癌症患者脾脏或者选择性清除Ter细胞有助于综合治疗晚期癌症的观点。

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本文由来源 BioArt、科学网,由 白云 整理编辑!

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