當免疫細胞停止對抗癌症並開始幫助它時

一旦暴露於腫瘤生態系統，這些免疫細胞就開始產生一種稱為趨化因子 CCL3 的分子。 CCL3 並沒有幫助身體對抗疾病，而是促進腫瘤生長。由於這一過程存在於多種類型的癌症中，因此它可能作為追踪疾病進展的有用信號。結果發表在期刊上 癌細胞。

腫瘤在復雜的細胞環境中生長

癌症並不是孤立發展的。腫瘤存在於由許多不同細胞類型組成的高度互動的環境中，所有這些細胞類型都相互影響。確定這些相互作用中哪些實際上導致腫瘤生長是一個重大挑戰。

“其中一個困難是確定真正影響腫瘤生長能力的因素，而我們現在才剛剛開始了解這一情況，”領導這項工作的 UNIGE 醫學院病理學和免疫學系、血液學和腫瘤學轉化研究中心 (CRTOH) 教授、路德維希癌症研究所洛桑分院成員 Mikael Petit 解釋道。

佩蒂特指出，這項研究建立在之前的發現基礎上。 “2023 年，我們發現巨噬細胞中兩個基因的表達與疾病進展密切相關。這為理解腫瘤和預測其病程提供了一個簡單但有用的變量。我們的新研究強調了第二個變量，這次涉及另一組免疫細胞：中性粒細胞。”

當中性粒細胞從防御者轉變為腫瘤促進者時

中性粒細胞是體內最豐富的免疫細胞之一，通常作為抵禦感染和損傷的早期防線。就癌症而言，它的存在通常預示著更糟糕的結果。

研究人員發現，腫瘤會主動招募中性粒細胞並改變它們的行為。 “我們發現，腫瘤招募的中性粒細胞會對其活性進行重新編程：它們開始產生一種局部分子——趨化因子 CCL3——促進腫瘤生長，”Mikael Petit 解釋道。

這種轉變將正常的保護性免疫反應轉變為有助於癌症生長的免疫反應。

克服中性粒細胞研究的技術障礙

研究中性粒細胞存在重大的技術障礙，特別是在基因操作方面。該研究的共同主要作者、實驗部分的負責人、當時是 UNIGE 醫學院病理學和免疫學系的博士後研究員、現在是麻省理工學院和哈佛大學的博士後研究員 Evangelia Poli 解釋道：“中性粒細胞的基因研究和操作特別困難。”

為了克服這一挑戰，研究小組使用了多種實驗策略來精確控制中性粒細胞中的CCL3基因，而不影響其他細胞。 “我們結合了不同的方法來控制中性粒細胞中的 CCL3 基因表達，而不抑制其他細胞中的 CCL3 基因表達。小心練習！”她說。

當 CCL3 被去除後，中性粒細胞不再支持腫瘤生長。它們繼續在血液中正常發揮作用，並且仍然能夠在腫瘤內積聚，但不再發生有害的重編程。

大數據分析證實了一個共同模式

研究人員通過重新分析幾項獨立研究的數據來強化他們的發現。檢測這些數據集中的中性粒細胞需要新的分析方法。

“我們必須進行創新，才能更準確地檢測中性粒細胞，”共同第一作者、生物信息學專家 Pratyaksha Weerapati 解釋道。 “它們的低基因活性通常使得使用標準分析工具無法發現它們。通過開發一種新方法，我們能夠證明，在許多類型的癌症中，這些細胞共享一個共同的途徑：它們產生大量與促腫瘤活性相關的 CCL3。”

CCL3 作為腫瘤進展的潛在標誌物

通過確定 CCL3 是中性粒細胞驅動的腫瘤生長的關鍵驅動因素，研究小組發現了一種有希望的新變體，有助於了解癌症如何發展。

“我們正在通過一一識別決定疾病進展的關鍵變異來解碼腫瘤的‘身份證’，”佩蒂特解釋道。 “我們的工作表明，這些變量的數量有限。一旦正確識別，它們可以幫助為每個患者設計更好的管理，並最終提供更有效和個性化的護理。”