白血病干細胞通過抑制殺傷細胞的靶分子來保護自己免受免疫防御,而這種保護機制可以被藥物欺騙。Nature上,來自巴塞爾、圖賓根和海德堡的科學家們描述了可能從這些結果中得出的新的治療方法。
急性髓樣白血病(AML)患者通常在治療明顯成功后復發。白血病治療后存活下來的干細胞導致了疾病的復發。科學家可以部分解釋這一現象:干細胞具有保護機制,使其對化療產生耐藥性。但是它們是如何逃脫免疫防御的呢?來自巴塞爾大學和圖賓根大學、德國癌癥研究中心(DKFZ)、海德堡干細胞技術與實驗醫學研究所(HI-STEM)和德國癌癥聯盟(DKTK)的科學家們已經對這一現象進行了調查,并發現了一種令人驚訝的機制。
研究人員分析了175名AML患者的白血病細胞,發現腫瘤干細胞抑制了其表面的NKG2D-L蛋白。這些蛋白質使自然殺傷細胞(NK細胞)能夠識別受損和感染的細胞以及癌細胞,并在必要時殺死它們。因此這些白血病干細胞不會被免疫系統破壞。另一方面,沒有干細胞特性的白血病細胞在其表面呈現這些靶分子,因此被NK細胞控制。
在從病人身上移植了AML細胞的小鼠中,研究人員發現正常的AML細胞(沒有干細胞特性)由NK細胞控制,而NKG2D-L陰性的白血病干細胞則逃脫了殺手的控制。來自巴塞爾大學醫院和巴塞爾大學的Claudia Lengerke說:"干細胞特性和免疫系統逃逸能力之間的這種聯系直到現在還不為人知。"來自圖賓根大學醫院和德國癌癥協會DKTK的Helmut Salih補充說:"在白血病干細胞中,這種免疫抵抗的基本機制顯然是抑制細胞表面的危險信號,如NKG2D-L。"
這種非凡的保護機制背后是什么?科學家們注意到白血病干細胞產生的PARP1含量特別高,這是一種阻止NKG2D-L產生的酶。使用已經轉輸人類白血病細胞的小鼠進行的臨床前實驗表明PARP1在免疫逃避中扮演著一個重要的角色:如果用藥物治療抑制這些動物的PARP1,白血病干細胞會再次表達了NKG2D-L,隨后被NK細胞識別和消除。
多年來,涉及免疫系統的癌癥治療已成功應用于某些疾病情況下的AML患者的同種異體干細胞移植。近年來,進一步開發了新的免疫治療方法,目前正在進行臨床試驗。"我們的結果顯示了癌癥干細胞是如何巧妙地欺騙免疫系統的。"德國癌癥研究中心和HI-STEM的Andreas Trumpp說。
這些結果為將PARP抑制劑與活性NK細胞結合治療惡性白血病干細胞的可能性提供了基礎。參與其中的科學家現在正計劃在一項臨床研究中對這種方法進行評估。
參考資料:
Absence of NKG2D ligands defines leukaemia stem cells and mediates their immune evasion, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1410-1
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