一种形式的细胞死亡能增强癌症的免疫治疗吗?

研究人员发现,将坏死性上睑下垂(细胞死亡的一种形式)的细胞注射到小鼠的肿瘤中,可以启动对肿瘤的免疫反应。与免疫治疗相结合时,对小鼠肿瘤有较好的清除作用。放大

A活细胞(A)和凋亡细胞,细胞死亡时收缩(b);坏死,细胞破裂前膨胀(c);坏死,细胞及其细胞器破裂(d)。

学分:Sci Rep.2016。doi:10.1038/srep21992。抄送4.0。”

最新研究表明,在肿瘤细胞内或周围诱导一种称为坏死的受控细胞死亡形式,可以帮助免疫系统清除体内的癌细胞。

坏死是一种爆炸性的细胞死亡形式,在此过程中,细胞通常会膨胀,然后爆发。在这项研究中,研究人员发现,将坏死细胞注射到小鼠的肿瘤中,可以启动对肿瘤的免疫反应。

在6月21日发表在《科学免疫学》杂志上的NCI资助的研究中,研究人员还利用一种病毒将导致坏死的蛋白质的基因传递到肿瘤细胞中。他们报告说,将这种疗法与一种常用的免疫疗法结合起来,证明对消除小鼠肿瘤非常有效。

华盛顿大学免疫学家、博士安德鲁·奥贝斯特(Andrew Oberst)领导了这一项目,他将这些视为试点实验。“这些发现很有希望思考坏死性上睑下垂在显著的额外发展之后,将来如何在临床上应用。”

测试小鼠的坏死性上睑下垂

身体使用几种不同的细胞死亡方法来清除异常、有害或不需要的细胞。奥伯斯特博士解释说,研究人员认为,坏死性上睑下垂是人体杀死病毒感染细胞的方法。坏死细胞充斥着被感染细胞周围的小信号分子,称为细胞因子,可以引发炎症并吸引免疫细胞。

“病毒感染时发生的免疫反应也是癌症免疫疗法试图触发的反应,因此,我们希望坏死能刺激一些相同的途径来帮助清除体内的癌细胞,”他补充道。

“任何癌症治疗都是为了杀死癌细胞,但细胞如何死亡是重要的,”康斯坦丁·萨尔尼科夫博士解释道,他是NCI癌症生物学部门的项目主管。为了更有效地清除体内的癌细胞,“我们需要转向能激发免疫反应的癌症治疗,”萨尔尼科夫博士说,

要开始,奥贝斯特博士的团队必须观察诱导坏死是否有助于免疫系统对抗癌细胞。他们从过去的研究中知道,要开始坏死,他们必须激活蛋白激酶RIPK3,它与细胞中的其他蛋白质协同工作,开始自我执行的过程。

Annelise Snyder博士,当时是奥贝斯特博士实验室的研究生,激活肿瘤细胞中的RIPK3蛋白,使它们坏死。然后,她将工程坏死细胞注射到植入小鼠皮肤下的黑色素瘤或腺癌肿瘤中。坏死细胞减缓了肿瘤的生长,并帮助小鼠比斯奈德博士将凋亡细胞注射到肿瘤中时活得更长。与坏死性上睑下垂相比,细胞凋亡是一种较整齐的可控性细胞死亡形式,它不会向周围组织释放炎症信号,Snyder博士在正常细胞而不是癌细胞中激活了RIPK3蛋白,并发现了同样的结果:将坏死细胞注射到肿瘤中,减缓了它们的生长,并帮助老鼠活得更长。

这一发现,Oberst博士说,显示死亡细胞在肿瘤中激活了一种免疫反应,这种免疫反应不依赖于免疫系统识别癌细胞上的特异性标记。

我们最初认为这种反应将依赖于需要死亡的肿瘤细胞,但坏死细胞正在改变肿瘤的微环境来招募免疫细胞“该区域的细胞,”Oberst博士说,

进一步的测试表明坏死细胞的炎症信号是减缓肿瘤生长的必要条件。此外,坏死细胞似乎招募并激活吞噬细胞一种免疫能吞食不需要的细胞的细胞。在引入坏死细胞之前,用荧光蛋白标记癌细胞,这些荧光蛋白最终进入吞噬细胞,表明激活的免疫系统已经吸收了肿瘤细胞。

刺激免疫系统

,而不是将坏死细胞注射到小鼠肿瘤中,研究人员发现,他们可以用一种工程病毒将一种激活的RIPK3基因导入肿瘤细胞。病毒感染的肿瘤细胞和激活的RIPK3触发了坏死,减缓了肿瘤的生长,提高了小鼠的寿命。

Oberst博士说,他可以将RIPK3导入肿瘤,作为未来人类的一种治疗方法。Oberst博士说,不管使用病毒、RNA注射或在肿瘤中产生酶活性形式的纳米颗粒的传递方法有助于抑制肿瘤的生长。

最后,研究表明,用免疫检查点抑制剂治疗小鼠并同时诱导肿瘤坏死下垂,都有助于抑制肿瘤的生长协同效应。也就是说,这种联合疗法杀死癌细胞的效果远比单独采用任何一种治疗方法都有效,能完全消除大多数小鼠的肿瘤,并防止同一类型的癌细胞形成新的肿瘤,谁没有参与这项研究,说这种结合坏死性上睑下垂和免疫治疗的方法有希望。“这项工作处于细胞死亡和肿瘤免疫治疗研究的前沿。”

他补充道,“我希望我们能看到这项工作直接扩展到实际有效的癌症治疗中。作者概述的策略很容易适应人类的使用。

Salnikow博士警告说,很难预测这种方法的成功程度和实施的时间。但是,他说,这项工作在抗肿瘤免疫知识方面提供了一个重要的进展。

有助于开发他们的研究成果,为可能的临床应用提供帮助,Oberst博士和他的团队已经开始与行业合作伙伴合作。他们开始将他们的发现扩展到不同的小鼠模型,这些模型能更好地模拟人类癌症。

,因为不同组织中的癌细胞在坏死时可能产生不同的炎症信号,研究人员也在努力了解坏死细胞释放的哪些细胞因子信号在激活不同肿瘤的免疫反应中最为重要。他们相信,了解这些差异,可以帮助他们设计更好的方法来驱动不同类型癌症的免疫反应