《自然》:我吃我自己!科學家發現,胰腺癌竟然能靠自噬消除表面MHC-I類抗原,讓免疫細胞失去目標而無從下手 | 科學大發現

《自然》:我吃我自己!科學家發現,胰腺癌竟然能靠自噬消除表面MHC-I類抗原,讓免疫細胞失去目標而無從下手 | 科學大發現

對敵人狠,對自己更狠,癌細胞就是這麼一個狼滅型的反派。或者該說,正是因為對自己狠,癌細胞才能更加兇狠地肆虐?

這可不是奇點糕張口就來啊,就拿腫瘤微環境來說,癌細胞主動改造出了一片缺氧低pH的絕境,讓正常組織細胞和免疫細胞難以立足,自己卻擴張得如魚得水,這不就是對敵人和自己都狠麼?

但狠,往往是沒有止境的。在近期的《自然》上,一篇來自紐約大學和加州大學舊金山分校團隊的研究,又發現了“癌中之王”胰腺癌的一招狠棋:胰腺癌細胞竟然可以通過自噬,清除掉自身表面的MHC-I類抗原,從而讓免疫細胞難以下手

《自然》:我吃我自己!科學家發現,胰腺癌竟然能靠自噬消除表面MHC-I類抗原,讓免疫細胞失去目標而無從下手 | 科學大發現

“太長不看”版配圖

《自然》:我吃我自己!科學家發現,胰腺癌竟然能靠自噬消除表面MHC-I類抗原,讓免疫細胞失去目標而無從下手 | 科學大發現

(圖片來源:Nature)

本來應該是細胞清除自身“廢物”的自噬,竟然被癌細胞用成了免疫逃逸的路數,也實在是意想不到。不過研究團隊發現,最近因為新冠肺炎火了一把的抗瘧藥氯喹,就可以抑制這種自噬,或許可以成為配合免疫治療攻克胰腺癌的好搭檔。

胰腺癌的難治,那是出了名的,免疫治療出山這麼久不能攻破的對手,就有它一個,於是許多科學家都在分析背後的原因。目前被公認的解釋,包括胰腺癌是免疫抑制環境極強的“冷腫瘤”,非常厚的細胞外基質讓免疫細胞難以浸潤等等[2]。

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簡直就是一層龜殼,不對,好幾層……

(圖片來源:Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology)

但眾所周知,影響免疫治療效果的因素實在是太多了,可以說免疫應答激活的每一個步驟裡,都有可能被挖坑,這次美國科學家們注意到的,是胰腺癌細胞表面MHC-I類抗原的表達水平異常。

如果癌細胞表面的MHC-I類抗原少,抗原提呈細胞就不會把這些抗原加工,然後交給CD8+T細胞識別,抗腫瘤免疫應答自然就被削弱了。此前的研究顯示,

在60%的胰腺癌中,會出現癌細胞表面MHC-I類分子的大量減少[3]。

第一個被想到的原因,肯定是發生了導致MHC-I類分子減少的基因突變,不過癌症基因組圖譜數據卻顯示,只有1%的胰腺癌細胞會出現這類突變。於是研究團隊採用熒光染色,對比了胰腺的正常導管細胞和癌細胞,來尋找消失的抗原。

這麼一染色,原因就凸顯了出來。那些消失的MHC-I類抗原,竟然都被一種與自噬相關的受體NBR1,運到癌細胞的自噬溶酶體和自噬體當中去降解了。如果採用基因敲除或藥物抑制限制了自噬效率,癌細胞表面的MHC-I類抗原又會多起來

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圖上的綠色亮點是MHC-I類抗原,集中到了紅色的自噬溶酶體中

進一步的小鼠實驗顯示,在自噬效率得到抑制後,CD8+T細胞又可以積極浸潤胰腺癌,對癌細胞發起全面攻擊,同時MHC-I類抗原的增多,還能激活樹突細胞,從而把抗腫瘤免疫進一步放大。換句話說,自噬越弱,癌細胞越容易被幹掉

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自噬強則癌細胞強,自噬不強則癌細胞被免疫打到死亡

當然,這種現象能不能用到臨床上,才是大家關心的問題。研究團隊選擇抑制自噬的藥物是老牌抗瘧藥氯喹,單獨用於小鼠實驗時,氯喹能夠提升MHC-I類抗原的表達,不過由於藥物動力學特點上的一些問題,並不能有效縮小腫瘤。

但如果聯合上免疫檢查點抑制劑,效果就大不一樣了。小鼠實驗的結果顯示,氯喹可以顯著增強PD-1抑制劑和CTLA-4單抗雙免疫療法的效果,原本很難起效的雙免疫加上氯喹再用,客觀緩解率大幅提升,8只小鼠中有3只胰腺腫瘤完全消失!

不過研究團隊也表示,由於MHC-I類抗原存在一定的異質性,這一結果轉化到臨床還有一些工作要做,論文通訊作者Keisuke Yamamoto就表示,“如何安排化療藥物、免疫檢查點抑制劑和氯喹的使用順序,就需要後續研究來證實”。[4]

奇點糕真心請各位大佬們gkd,雖然去年底FDA批准了第一種胰腺癌靶向治療的藥物,然而攜帶BRCA1/2突變的患者可實在是不多。氯喹治療新冠肺炎不一定有用,但治療胰腺癌要是能用上,那就“你太美”啦。

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參考資料:

1.Yamamoto K, Venida A, Yano J, et al. Autophagy promotes immune evasion of pancreatic cancer by degrading MHC-I [J]. Nature, 2020.

2.Neoptolemos J P, Kleeff J, Michl P, et al. Therapeutic developments in pancreatic cancer: current and future perspectives[J]. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 2018, 15(6): 333-348.

3.Pandha H, Rigg A, John J, et al. Loss of expression of antigen‐presenting molecules in human pancreatic cancer and pancreatic cancer cell lines[J]. Clinical & Experimental Immunology, 2007, 148(1): 127-135.

4.https://finance.yahoo.com/news/pancreatic-cancer-cells-hijack-basic-172800578.html

頭圖來源:American Chemical Society

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本文作者 | 譚碩


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