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癌细胞竟会劫持红细胞的原因(癌细胞竟会劫持红细胞的)

癌细胞竟会劫持红细胞的原因(癌细胞竟会劫持红细胞的)简单来说,造血干细胞是“万物之源”,负责整个生命周期中血细胞的更新,它一边自我复制,一边分化形成共同淋巴细胞祖细胞(CLP)和共同髓系细胞祖细胞(CMP),前者最终成长为我们熟悉的免疫先锋T细胞和B细胞。CMP的下一步会分化为巨核细胞-红细胞祖细胞(MEP)和粒细胞-巨噬细胞祖细胞(GMP),红细胞就来自MEP,而我们刚才提到的几位“抗癌叛徒”则是GMP的子孙。要说癌细胞和红细胞之间的爱恨情仇还真有点复杂,咱们先来看看血细胞们的诞生之旅。近日,《癌细胞》杂志发表了一篇有趣的论文[1],研究发现在癌细胞分泌的细胞因子作用下,红系祖细胞会改变分化倾向,转而成为免疫抑制性的髓系细胞,也就是红系分化的髓系细胞(EDMC),从而促进肿瘤免疫逃避,通过EDMC能够很好地预测免疫治疗预后。此外,值得关注的是,EDMC的分化与癌症相关贫血诱导的红细胞生成密不可分,这一方面预示贫血与免疫治疗之间存在密切关联

*仅供医学专业人士阅读参考

癌细胞竟会劫持红细胞的原因(癌细胞竟会劫持红细胞的)(1)

癌细胞之狡猾由来已久,它们不仅自己发展壮大,还会诱拐免疫细胞拉偏架,诸如巨噬细胞、抗原递呈细胞和髓系抑制细胞(MDSC),都曾在癌细胞的诱惑下站在抗肿瘤免疫的对立面。

如今正火热的免疫治疗,其实仍然对很大一部分患者并不起效,这些“倒戈叛徒”营造的免疫抑制性肿瘤微环境(TME)在其中扮演了关键角色

如今,我们又对癌细胞的诡计多端有了新的认识,原来它不仅对参与免疫的细胞们使小花招,竟然还能“诱惑”红系细胞弃本职于不顾,摇身一变为髓系细胞,协助癌细胞逃避免疫!

近日,《癌细胞》杂志发表了一篇有趣的论文[1],研究发现在癌细胞分泌的细胞因子作用下,红系祖细胞会改变分化倾向,转而成为免疫抑制性的髓系细胞,也就是红系分化的髓系细胞(EDMC),从而促进肿瘤免疫逃避,通过EDMC能够很好地预测免疫治疗预后

此外,值得关注的是,EDMC的分化与癌症相关贫血诱导的红细胞生成密不可分,这一方面预示贫血与免疫治疗之间存在密切关联,另一方面也提示针对EDMC分化过程的治疗有可能是改善贫血与增强免疫治疗的一箭双雕之法

这项研究的通讯作者为第三军医大学新桥医院朱波与杜克大学的Qi-Jing Li。

癌细胞竟会劫持红细胞的原因(癌细胞竟会劫持红细胞的)(2)

要说癌细胞和红细胞之间的爱恨情仇还真有点复杂,咱们先来看看血细胞们的诞生之旅。

简单来说,造血干细胞是“万物之源”,负责整个生命周期中血细胞的更新,它一边自我复制,一边分化形成共同淋巴细胞祖细胞(CLP)和共同髓系细胞祖细胞(CMP),前者最终成长为我们熟悉的免疫先锋T细胞和B细胞。CMP的下一步会分化为巨核细胞-红细胞祖细胞(MEP)和粒细胞-巨噬细胞祖细胞(GMP),红细胞就来自MEP,而我们刚才提到的几位“抗癌叛徒”则是GMP的子孙。

光谈理论血细胞的分化谱系倒是泾渭分明,不过实际情况要复杂很多,各种不同的细胞之间功能也不是绝对不同。比如说朱波团队在2018年发表于《自然医学》的一篇论文就发现,肿瘤诱导的贫血导致的髓外造血,会产生一种功能与髓系抑制细胞类似的红系祖细胞(CD45 EPC),抑制抗肿瘤免疫[2]。

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图源[3]

CD45 EPC正是今天这项研究发现的红系分化的髓系细胞(EDMC)的来源。

研究者们分析了来自患者和荷瘤小鼠的细胞,发现EDMC能够同时表达红系和髓系的标记蛋白。而且有趣的是,CD45 EPC分化为EDMC,似乎与肿瘤的存在密不可分,无瘤小鼠以及急性贫血小鼠的EPC,是不能分化为EDMC的。

显然,癌细胞肯定干了点啥。

经过一番分析,研究者们锁定了粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF),癌细胞分泌GM-CSF促进CD45 EPC向髓系细胞分化,最终产生EDMC。

EDMC着实有点厉害。分析结果显示,EDMC要比MDSC表达更高水平的PD-L1、PD-L2、Arg-1、iNos、CD38、CD49——都是常见的免疫抑制靶点!实际上,EDMC也表现出了更强的抑制CD8 T细胞的能力,不仅抑制T细胞增殖,也抑制干扰素-γ的产生。

给接受抗PD-L1治疗的结肠癌小鼠移植EDMC,会大幅度削弱治疗效果,而且EDMC的抑制效果比MDSC还强

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EDMC能大幅度削弱免疫治疗效果

在人类癌症患者数据中,研究者们也发现,横跨非小细胞肺癌、结直肠癌、肝癌、胃癌、乳腺癌等癌种,EDMC都表现出与CD8 T细胞耗竭的关联。

既然如此,我们是否能通过EDMC来预测患者的预后呢?

研究者们选择了EDMC和活化效应CD8 T细胞的比例(EDMC/ActCD8)作为预测的指标,并在6个免疫治疗相关队列中进行了分析。EDMC/ActCD8比例较高的患者群体总生存期更短,风险增加37%至231%不等。总的来说,高EDMC/ActCD8的患者对免疫治疗耐药的风险增加了55%

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高EDMC/ActCD8患者预后更差

MDSC和Treg同样是TME中的经典免疫抑制细胞,所以研究者们也对比了EDMC和它们两个的预测效果,结论是EDMC要更好。

鉴于EDMC来自CD45 EPC,而CD45 EPC又是肿瘤相关贫血的后果,想来在贫血的癌症患者体内,恐怕EDMC水平会更高。那么贫血极有可能也是预测预后的重要指标。

果不其然,143例接受免疫治疗的晚期非小细胞肺癌患者数据显示,以血红蛋白(HGB)90g/L为界,中至重度贫血患者的无进展生存期和总生存期显然更差

特别值得注意的是,贫血患者的最好预后也就不过是疾病稳定(SD)罢了

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贫血与免疫治疗预后更差有关

在涵盖16个癌种的MSKCC-IMPACT队列中,贫血与免疫治疗预后的关联也得到了验证。

贫血是癌症的常见并发症,但是促红细胞生成素治疗虽然能够有效治疗贫血,却无法延长贫血癌症患者的生存期,或许EDMC就是原因所在了。

毕竟,癌细胞会把红系细胞拐去抑制免疫啊!

由此来看,如何把CD45 EPC拉回红系细胞发育正轨将是接下来的重要课题,这不光有助于改善贫血问题,更重要的是限制EDMC生成,让抗肿瘤免疫发挥更大的功效。

最后再给大家看看这期《癌细胞》的封面吧。

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把细胞发育和著名现代抽象派艺术大师瓦西里·康定斯基(Wassily Kandinsky)的名作结合到一起,创意也是很厉害啦。

参考资料:

[1]https://www.cell.com/cancer-cell/fulltext/S1535-6108(22)00211-2#

[2] https://www.nature.com/articles/s41591-018-0205-5

[3] https://www.cell.com/fulltext/S1074-7613(07)00292-0

癌细胞竟会劫持红细胞的原因(癌细胞竟会劫持红细胞的)(8)

癌细胞竟会劫持红细胞的原因(癌细胞竟会劫持红细胞的)(9)

本文作者丨代丝雨

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