2020年7月15日,紐約-路德維希癌癥研究所研究了放療如何改變膠質母細胞瘤(GBM)腫瘤中發(fā)現的稱為巨噬細胞的免疫細胞的行為,并展示了如何用現有藥物對這些細胞進行重新編程,以抑制不變的侵襲性腦癌的復發(fā)。
這項研究由路德維希洛桑的成員約翰娜喬伊斯領導,發(fā)表在《科學轉化醫(yī)學》期上。詳細介紹了放療如何動態(tài)改變兩種腫瘤相關巨噬細胞(TAM)亞型的基因表達程序,并描述了這些變化如何將TAM推向一種狀態(tài)。它們有助于治愈抵抗力和生長。喬伊斯由第一作者萊拉阿克卡里領導,她的同事目前在荷蘭癌癥研究所工作。她還證明了放射治療與每天劑量的靶向巨噬細胞的藥物(巨噬細胞是集落刺激因子1受體(CSF-1R)的抑制劑)的組合逆轉了這種轉化,并大大延長了GBM小鼠模型的壽命。
Joyce說:“這些臨床前數據告訴我們,對于接受放射治療的膠質母細胞瘤患者,在治療方案中增加CSF-1R抑制可能會延長生存期?!?
GBM患者通常在確診后只能存活不到一年,因為癌癥不可避免地會復發(fā),通常會抵制多種療法。然而,TAM是否能促進GBM對電離輻射的抵抗力尚不清楚。TAM關系到癌細胞的存活率和各種腫瘤類型的耐藥性,TAM對侵襲性腫瘤的治療標準就是其中之一。
兩種類型的巨噬細胞填充膠質瘤。一種是大腦中的常駐巨噬細胞或小膠質細胞。另一種是單核細胞衍生的巨噬細胞(MDM),它巡邏人體,吞噬病原體和死亡細胞或其碎片,并啟動其他免疫反應。然而,巨噬細胞可以被推入另一種狀態(tài)——通常被稱為M2樣激活表型——在這種狀態(tài)下,它們可以幫助組織愈合,而不是對威脅做出反應。許多癌癥欺騙巨噬細胞進入這種支持腫瘤生存和生長的替代表型。
Joyce和她的研究團隊發(fā)現,在放療初期,MG和MDM都被淹沒在小鼠的GBM腫瘤中,以清除細胞碎片。然而,有趣的是,當膠質瘤復發(fā)時,主導TAM人群的是MDM。然而,放射腫瘤中MDM的基因表達譜與MG更相似。他們還發(fā)現,膠質瘤中的MDM和MG在照射后交替被激活成傷口愈合表型,并分泌能夠促進細胞DNA修復的因子。
喬伊斯解釋說:“這些巨噬細胞不僅發(fā)生了變化,更重要的是,它們現在可以干擾放療的療效,因為它們可以幫助癌細胞修復由它們造成的DNA損傷?!?
“因此,你處于這種陰/陽狀態(tài)。當然,輻射會破壞許多癌細胞,但也會導致所有這些巨噬細胞沖進腫瘤來清理殘局。因此,它們被超級激活,為剩余的癌細胞創(chuàng)造了一個耐受的生態(tài)位,從而形成新的腫瘤?!?
為了觀察MDM的耗竭是否能特異性逆轉這種效應,研究人員使用了一種能阻止MDM進入大腦的抗體來治療不同的GBM小鼠模型。但這只是名義上提高了其中一個模型的存活率。
Joyce的實驗室此前曾報道過,通過CSF-1R抑制劑可以將TAM推出傷口愈合表型,因此他們隨后測試了這種策略是否能增強放療的療效。
他們發(fā)現,放療后12天的CSF-1R抑制劑治療增強了初始治療反應,并將小鼠的中位生存期延長了約3周,這超過了單獨放療所看到的中度增加。相比之下,放療后連續(xù)幾個月每天持續(xù)抑制腦脊液-1R的方案產生了最令人驚訝的結果,重新編程TAM并顯著延長了中位生存期。
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