摘要
一项正在研究“肿瘤微环境”的新研究不仅揭示了巨噬细胞如何变成非凡的外衣,而且还揭示了它们如何在某些形式的乳腺癌中积极支持肿瘤的生长和转移进程。
肿瘤微环境(TME)是指包含肿瘤的区域,是一个与供养肿瘤的血管缠绕在一起的区域,由免疫细胞、信号分子、成纤维细胞、寄主细胞、淋巴管和一系列蛋白质组成的支持来辅助。肿瘤微环境中的巨噬细胞并不是免疫系统吞噬入侵者的忠实战士。相反,他们是帮助和教唆敌人癌症的阴暗叛徒。
各种肿瘤都与它们的微环境密切相关,这是一个强烈影响肿瘤进展和转移的因素。越来越多的证据表明,三阴性乳腺癌是一种可能从肿瘤微环境研究中获益的疾病形式之一。这种形式的乳腺癌缺乏所有的受体,而这些受体正是已经开发出来的治疗方法。受体是在细胞表面有斑点的蛋白质,某些药物针对这些受体来控制疾病。乳腺癌细胞中常见的蛋白质包括HER2、雌激素和孕酮受体。
医学研究人员直到现在才对乳腺癌扩散和抵抗现有疗法的无数种方式有了更清晰的认识。涉及肿瘤微环境的研究正在打开一扇新的理解之窗。
事实证明,肿瘤微环境中的巨噬细胞在癌症进展中起着多重作用,并已成为乳腺癌的潜在预后因素。由于肿瘤及其周围微环境之间的“串扰”而引起的代谢变化,目前被认为是包括乳腺癌在内的几种恶性肿瘤的新特征之一。
伦敦大学学院的ValentíGómez博士和一组癌症生物学家在《科学》杂志上报告说,巨噬细胞分泌的一种生长因子促进了乳腺癌细胞的代谢变化细胞代谢失调是肿瘤进展的标志之一,由于其高增殖率,癌细胞对能量三磷酸腺苷(ATP)和生物合成前体都有很高的需求。
尽管大多数正常细胞在转向一种更复杂的称为氧化磷酸化的过程之前,首先利用糖酵解来获取能量,但癌细胞仅仅依靠糖酵解来产生能量。糖酵解是一种原始的能量生产形式,很可能是地球上最早生命形式的能量生产方式。戈麦斯断言,这是一种效率低得多的能量提取过程,但不需要氧气,氧气在肿瘤中的作用有限,这可能是肿瘤严重依赖糖酵解的原因。
在一系列的实验中,戈梅斯和伦敦的研究小组发现,炎症性肿瘤相关巨噬细胞分泌的细胞因子TGF-β降低了琥珀酸脱氢酶的丰度,琥珀酸脱氢酶是乳腺癌细胞氧化磷酸化的关键酶。这种代谢酶的丧失促进了糖酵解的增加,从而促进了肿瘤的生长、血管的生长和免疫抑制。
巨噬细胞在这个动态的微环境中经常支持肿瘤的生长和转移。
在涉及小鼠的实验中,Gómez和他的同事发现,在动物体内,消耗消炎性肿瘤相关巨噬细胞或阻断TGF-β可抑制这些效应。Gómez及其同事发现,这一发现揭示了肿瘤相关巨噬细胞促进肿瘤生长作用的代谢机制。
戈麦斯写道:“我们发现,抗炎肿瘤相关的巨噬细胞促进了乳腺癌细胞的代谢状态,这种状态支持多种促肿瘤表型。”
即使是抗炎肿瘤相关的巨噬细胞也分泌出细胞因子TGF-β,当其受体与乳腺癌细胞结合时,抑制特异性转录因子的丰度,从而降低肿瘤细胞中的代谢酶琥珀酸脱氢酶。当这种情况发生时,肿瘤细胞积累的琥珀酸脱氢酶水平降低,从而增强了转录因子HIF1α的稳定性,并使细胞代谢重新编程到糖酵解状态。
戈梅斯实验室和其他地方的研究很重要,因为它揭示了癌症治疗失败和肿瘤本身对治疗产生耐药性的原因。
Gómez解释说:“促肿瘤巨噬细胞通过影响肿瘤内的中枢葡萄糖代谢、血管生成和免疫逃逸来促进癌症的进展,它们的存在可能部分解释了抗糖溶治疗的有限疗效。”
针对微环境中特定成分的新疗法正在开发中。”应评估一种新的联合治疗方法,以改善三阴性乳腺癌治疗的结果。例如,使用纳米颗粒来消耗/再教育...肿瘤内的巨噬细胞群提供了一种有趣的治疗可能性,因为它们与预后不良有着密切的联系。”
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