假设有一天上演了一部以癌症为主题的科幻片,而你是主角——一个癌细胞,原本生活在巨大的肿瘤城市中,其中各种资源络绎不绝,城市也日益壮大。飞速发展给城市带来了更加辽阔的边界,也让交通、住所变得拥挤。一些居民终于难以忍受,选择离开这座城市……
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你和一些朋友成为了背井离乡的成员,然而外界环境似乎并不友好,周围总是有巡逻机器追踪、向你发起攻击。它们似乎不太喜欢你们这些外来者,有些朋友在途中消失,有些中弹之后再也没有醒来,而你在设法绕过机器后终于晕了过去。
睁开眼后,你发现新大陆没有了追踪者,天然环境还极度理想,于是开始白手起家建立新据点,接下来就可以进入第二季的情节了。根据《自然》的一项最新研究,癌细胞旅行的场景几乎就与上面描述的一样。
无论是自然条件下,还是经过针对性治疗,从原位瘤上脱落的癌细胞总有一些会存活下来,它们可能会长期处于休眠状态,并逃避免疫系统的攻击,直到在合适的条件下重新增殖。
这一过程并非晚期癌症的特权,“根据观察,大约一半的早期和中期肺腺癌患者会经历癌转移。我们推测在确诊时,已经有一些癌细胞从原位瘤中脱落并移动到其他器官了,”研究第一作者,纪念斯隆·凯特琳癌症中心的Jing Hu博士表示。
而脱落的癌细胞其实并不是我们想象的那样肆意妄为,由于缺乏氧气和营养,还有免疫系统的攻击,它们大部分会很快在循环系统中死去。而剩下的极少数可以抵抗压力环境,并且找到了躲避免疫系统的方式,它们会休眠然后在新的器官中苏醒。
▲癌细胞从原生瘤脱落后,部分会进入休眠状态,然后在新的器官苏醒形成转移灶(图片来源:参考资料[2])
因此,破解这部分细胞的生存方式成为了避免癌症复发的关键。
借助早期癌转移小鼠模型,研究者对肿瘤细胞中一些活跃变化的基因进行了筛查,主要看哪些基因与免疫系统互作有关键作用。
其中,干扰素基因刺激因子(STING)通路似乎有着极大的特异性,它在癌症转移的不同阶段表达水平完全不同。要知道,STING通路可以帮助刺激免疫系统,尤其是当细胞遭受病原体或者突变影响时,STING可以激活、募集免疫细胞来启动免疫防御。
然而,当脱落的癌细胞没有死亡,而是进入休眠阶段时,STING通路的活性非常低,这可以让它们在脆弱的时候逃过免疫系统的追踪。
▲从肺腺癌患者淋巴结提取的一小簇癌细胞,低水平地表达着STING(图片来源:Massagué Lab, Sloan Kettering Institute)
直到周围的条件变得合适,癌细胞开始复苏。意外的是,它们会选择在此时调高STING活性,这也让癌细胞在免疫系统中暴露。但这种程度还不足以致命,更像一种小小的修行磨练,存活下来的癌细胞会成为最后的强者,成为大型转移灶的开端。
正是这一变化,让研究者看到了全新的癌症治疗靶点,很可能将癌转移的故事终结在它们清醒的时候。研究者尝试结合癌细胞清醒的窗口时间,给小鼠加入了STING激动剂,这相当于直接给清醒癌细胞的STING信号来了个超级加倍。
研究者发现,在这种操作下癌细胞转移部位吸引了更多的免疫细胞,包括自然杀伤细胞和T细胞,这一程度明显是癌细胞承受不了的,它们都被免疫系统清除干净了。
▲激活STING通路可以消灭转移的癌细胞(图片来源:参考资料[2])
研究者指出,STING的激活剂必须与免疫细胞搭配。相反,在缺乏特定免疫细胞的小鼠中使用STING激活剂,并不能起到清除转移癌细胞的作用,癌转移仍然会发生。
研究者对这一方向抱有极高的期待,一些STING激动剂已经进入了临床评估。他们也计划继续与医院合作开展临床试验,“在转移发生前激活STING可以杀死癌细胞,或许也可以让它们在转移后永远休眠。” Jing Hu博士表示。
参考资料:
[1] Memorial Sloan Kettering scientists identify potential new strategy against metastasis. Retrieved March 30, 2023 from https://www.eurekalert.org/news-releases/984285