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癌细胞竟会主动攻击免疫细胞,偷取对方的线粒体

编辑 | 药明康德内容团队

我们可能经常看到一些研究称癌细胞是如何巧妙地逃避免疫细胞的追杀,最终潜伏起来慢慢生长的。但如此狡猾的癌细胞就甘愿一直这么隐忍吗?《自然-纳米技术》的一项研究完全颠覆了之前的一些设想,癌细胞不仅会躲藏,更会主动入侵免疫细胞,根本不是我们想象的一样“怂”,只是这种行为太过隐匿,之前从来没有被发现而已。

新研究发现,当癌细胞与免疫细胞共处时,前者会伸出极其微小的“触手”来从邻居中窃取生存必须的物质。正常情况下,特定的一些细胞确实会生长出一些像触手的纳米管,这些管道可以供相邻的两个细胞进行物质传输,其中就包括能生产能量的线粒体。癌细胞在演化过程中也学会了这一方法,只是他们不是友好地进行交换,而是直接窃取对方的线粒体化为己用。

新研究中,美国布莱根妇女医院(Brigham and Women's Hospital)的Shiladitya Sengupta博士和同事将小鼠体内获取的乳腺癌细胞与免疫细胞共同放置在培养皿,16个小时后这些细胞放置在了场发射扫描电镜下进行观察,结果发现,平均下来每一个癌细胞都会与T细胞形成一根纳米管,每一根纳米管的宽度在50-2000纳米左右。并且在一些情况下,几根纳米管会汇合形成一根更粗的通道。

这些纳米管是不是和正常细胞的纳米管有着类似的功能呢?研究者决定通过荧光染色标记T细胞中的染色体来进行实时追踪。这一次,他们亲眼在显微镜下看到在纳米管中出现了一些绿色荧光的颗粒,这些就是T细胞的线粒体,它们正在不断地被癌细胞拉到自己体内。

此外,癌细胞不光要抢过T细胞的线粒体,还要疯狂消耗周围的氧气。与细胞互相隔离分开的情况相比,如果存在纳米管,癌细胞氧气消耗量会翻倍,生长速度也变得很快。这可能预示着,被偷走的线粒体可能为癌细胞生长不断提供能量。

这边癌细胞拿了线粒体生活得风生水起的,失去了线粒体的T细胞则变得有气无力,它们消耗氧气的量下降,也不再生长。这对癌细胞来说是一石二鸟的好方法,可以增强自己的力量,削弱敌人的势力。除了小鼠癌细胞,人类胸腺癌和乳腺癌细胞在与T细胞共培养时同样能够产生纳米管来窃取线粒体,这说明这种方式或是癌细胞生存的普遍机制

幸运的是,这一过程是完全能够被阻止的。研究者通过向肿瘤小鼠中注射了一种阻止纳米管形成的抑制剂,结果小鼠肿瘤体积缩小到了原有的一半,并且在配合免疫检查点抑制剂使用时,肿瘤中浸润的T细胞数量也显著提升。“研究的目标之一便是找到能提升抗癌效果的联合疗法,”研究的主要作者Tanmoy Saha博士表示,“基于现在的发现,一种纳米管形成抑制剂或许就能与当下的抗癌疗法同时使用。”

 

参考资料

[1] Cancer cells use 'tiny tentacles' to suppress the immune system. Retrieved Nov 19th, 2021 from https://phys.org/news/2021-11-cancer-cells-tiny-tentacles-suppress.html

[2] Cancer cells steal energy-generating parts from immune cells. Retrieved Nov 19th, 2021 from https://www.newscientist.com/article/2298206-cancer-cells-steal-energy-generating-parts-from-immune-cells/#ixzz7Ce02jx9m

[3] Hae Jang, Intercellular nanotubes mediate mitochondrial trafficking between cancer and immune cells, Nature Nanotechnology (2021). DOI: 10.1038/s41565-021-01000-4.

本文经授权转载自微信公众号“学术经纬”,原题目为《刷新认知……癌细胞竟会主动攻击免疫细胞,偷取对方的线粒体》,原文链接:https://www.nature.com/articles/s41565-021-01000-4。

 



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