纳米技术:癌细胞抑制免疫系统的新机制

来源：原创网站2021-11-24 13:02

2021/24/100 bion/-为了生长和扩散，癌细胞必须逃离免疫系统。阐明不同的免疫逃避策略是寻找下一代癌症免疫疗法的关键一步。现在，在一项新的研究中，来自美国布里格姆妇女医院和麻省理工学院的研究人员利用纳米技术发现了一种癌症抑制免疫系统的新方法：癌细胞可以通过伸出纳米尺度的触角——纳米管结构来停止攻击它们。

2024年1月24日/Bion/-为了生长和扩散，癌细胞必须逃离免疫系统。阐明不同的免疫逃避策略是寻找下一代癌症免疫疗法的关键一步。现在，在一项新的研究中，来自美国布里格姆妇女医院和麻省理工学院的研究人员发现了一种癌症利用技术力量抑制免疫系统的新方法：癌细胞可以通过伸出触角来解除攻击它们的免疫细胞的武装——这是一种纳米管结构，它们的触角可以伸入免疫细胞并拉出后者的能量工厂——线粒体。由于线粒体对免疫细胞的代谢和激活非常重要，吞噬免疫细胞的线粒体为癌细胞提供能量，最终会耗尽免疫细胞。这一新发现可能为开发下一代抗癌免疫疗法提供新的靶点。相关研究成果于2021年11月18日在线发表在《自然纳米技术》杂志上，论文题目为“细胞间纳米管介质线粒体在癌症和免疫细胞之间的交通”。

该论文的合著者、布里格姆女子医院工程治疗中心的联合主任Shiladitya Sengupta博士说，“当免疫系统受到抑制，癌细胞可以转移时，患者就会死于癌症，纳米管似乎可以帮助癌细胞同时做到这两点。这是癌细胞逃避免疫系统的全新机制，给了我们一个新的靶点。”

为了研究癌细胞和免疫细胞如何在纳米级水平上相互作用，森古普塔和他的同事在实验中共同培养了被称为T细胞的细胞和免疫细胞。使用场发射扫描电子显微镜，他们瞥见了一些不寻常的东西：癌细胞和T细胞似乎通过微小的触角在物理上连接在一起，其中大多数触角的宽度为100-1000纳米。(作为比较，人类头发的宽度约为8万到10万纳米)。在某些情况下，这些纳米管聚集在一起形成更厚的管。他们用荧光染料对T细胞的线粒体进行染色，随后进行荧光团标记的线粒体转移追踪，观察到亮绿色的线粒体被拉出T细胞，通过纳米管进入癌细胞。通过代谢的定量分析，他们发现这种线粒体转移强化了癌细胞，最终耗尽了T细胞。

左：场发射扫描电镜显示，乳腺癌细胞与免疫细胞之间形成纳米管。右图：共聚焦显微镜图像显示，线粒体(用绿色荧光染料标记)通过细胞间纳米管从T细胞转移到癌细胞。线粒体DNA用蓝色染料标记。自然纳米技术，2021，doi :10.1038/s 141565-021-01000-4 .

论文合著者、布里格姆妇女医院工程治疗中心首席研究员海琳张博士说：“通过仔细保存细胞培养条件和观察细胞内结构，我们看到了这些精巧的纳米管，它们偷走了免疫细胞的能量来源。这非常令人兴奋，因为这种行为以前从未在癌细胞中观察到。这是一个困难的研究项目，因为这些纳米管非常脆弱，我们必须非常温和地对待细胞，以避免破坏它们。”

然后，作者想看看如果他们阻止癌细胞劫持线粒体会发生什么。当他们将一种法呢基转移酶和香叶基转移酶1抑制剂-L-778123(部分抑制纳米管形成和线粒体转移)注射到用于研究肺癌和乳腺癌的小鼠模型中时，他们看到这种抑制剂可以显著减少线粒体转移并防止T细胞的耗竭，导致生长显著下降。

这些作者还发现，L-778123和PD-1免疫检查点抑制剂的组合改善了浸润性乳腺癌模型的免疫反应。因此，纳米管介导的线粒体劫持可作为开发下一代癌症免疫治疗药物的新靶点。

这篇论文的第一作者、布里格姆女子医院工程治疗中心博士后研究员坦莫伊萨哈博士说：“癌症免疫治疗的目标之一是找到一种可以改善治疗结果的联合疗法。根据我们的观察，有证据表明纳米管形成抑制剂可能会与癌症免疫疗法结合，并进行测试，看看它是否能改善患者的临床结果。”(100yiyao.com 100医疗网)

参考文献：

Tanmoy Saha等人.自然纳米技术，2021，doi :10.1038/s 14565-021-01000-4。

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