當前位置: 華文世界 > 科學

【細胞】:還有高手!科學家首次發現,人ILC2竟是被埋沒的癌細胞獵手,能直接殺死癌細胞丨科學大發現

2024-01-18科學

*僅供醫學專業人士閱讀參考

人的免疫系統真是個巨大的寶藏。

只要你使勁兒挖一挖,總會挖到「金子」。

這不,由 美國希望之城國家醫學中心余建華和Michael A. Caligiuri 領銜的研究團隊,近日在頂級期刊【細胞】上發表一篇重磅研究論文[1]。

他們發現, 在人體內與過敏和皮炎密切相關的2型先天性淋巴細胞(ILC2),居然具備強大的細胞毒性作用,可以透過與癌細胞直接接觸的方式,誘發癌細胞發生焦亡或雕亡,對血癌、肺癌、胰臟癌和腦癌等多種型別的癌細胞,有強大的殺傷能力。

據了解,這也是科學家 首次發現人ILC2是細胞毒性免疫效應細胞家族的一員。 值得註意的是, 小鼠的ILC2竟然不具備這種殺傷癌細胞的能力 ,這或許就是ILC2被「埋沒」的主要原因之一。

論文首頁截圖

與T細胞和NK細胞相比,ILC2的名氣要小得多。

不過,ILC2過度活躍導致的疾病給人類添的麻煩一點兒也不少。

特應性皮炎、過敏性鼻炎、哮喘和食物過敏等多種疾病,背後都有ILC2等2型免疫細胞的身影。

近年來,ILC2與腫瘤之間的關系受到重視。然而奇怪的是, 基於不同小鼠腫瘤模型的研究卻得出了相反的結論,有的研究發現ILC2促癌,有些研究發現ILC2抗癌。

事出反常必有新機會。

余建華團隊認為,有必要圍繞ILC2展開深入的研究。他們在查閱ILC2相關的研究資料之後,發現 幾乎所有研究都是在小鼠身上開展的,鮮有研究直接分析人的ILC2。

既然要研究ILC2的抗癌能力,未來套用的物件肯定是人類,那麽研究人的ILC2是最直接的。

不過人體內的ILC2並沒有那麽容易研究,與小鼠不同,目前 還沒有公認的人ILC2分離培養方法(這也凸顯了人ILC2相關研究的滯後性) 。於是,余建華團隊首先著手建立了人ILC2的分離培養方法。

經過一番摸索之後,他們找到了從人外周血中分離ILC2的新方法。這種方法可以 在四周內,將從人體采集的ILC2擴增2000倍

人外周血ILC2分離培養方法

有了人ILC2之後,就可以研究ILC2是否能殺傷癌細胞了。

余建華團隊先以急性髓系白血病(AML)患者體內的癌細胞為研究物件,他們發現 即使將ILC2與AML細胞以0.5:1的比例混合,ILC2也可以很好地裂解AML細胞 ,而且呈現出劑量依賴的特征。

在構建AML小鼠模型之後,單次輸註ILC2就可以控制腫瘤,並顯著延長小鼠的存活時間。值得一提的是, 輸註ILC2後,小鼠沒有表現出移植物抗宿主病(GVHD)、組織破壞或毒性的證據 。這說明,輸註ILC2細胞是一種毒性較低的免疫療法。熟悉細胞免疫療法的朋友肯定知道,這一點對於細胞免疫療法非常重要。

輸註ILC2治療AML的效果

既然人ILC2具備殺傷癌細胞的能力,那麽背後的殺傷機制又是什麽呢?

余建華團隊發現,原來 癌細胞表面表達的配體CD112和CD155,在與ILC2細胞表面的受體DNAM-1結合之後,會誘導ILC2產生顆粒酶B(GZMB),進而誘導癌細胞發生程式性死亡(焦亡或雕亡)。如果讓ILC2不與共培養的癌細胞發生親密接觸,ILC2就無法發揮殺傷作用。

從抗腫瘤效果上來看,ILC2與NK細胞不相上下

AML細胞(綠色)被ILC2(洋紅色)殺了

不過,讓余建華團隊感到意外的是, 從小鼠體內分離的ILC2居然對腫瘤細胞沒有殺傷作用。

由於小鼠是研究人類免疫的常用模型,因此人ILC2具有直接殺死癌細胞的功能,而小鼠的ILC2卻沒有,這一發現讓另一位通訊作者Michael Caligiuri大吃一驚。他表示, 從小鼠到人類,有些東西發生了如此明顯的前進演化,這是非常了不起的 [2]。

在研究的最後,余建華團隊還探索了人ILC2對肺癌、腦癌和胰臟癌等實體瘤癌細胞的殺傷作用。之所以選擇這三個腫瘤細胞系,是因為在健康捐獻者和/或癌癥患者的相應器官中均檢測到了ILC2的存在。

實驗結果是陽性的, ILC2無論是在體外還是體內,都對上述三種癌癥表現出治療潛力。


總的來說,余建華團隊的首次發現了人ILC2的細胞毒性抗腫瘤活性,而小鼠ILC2卻沒有這種特性。更重要的是,他們還 構建了從人外周血中分離擴增ILC2的方法,這為未來開發基於ILC2的細胞免疫療法奠定了基礎

參考文獻:

[1].Li Z, Ma R, Tang H, et al. Therapeutic application of human type 2 innate lymphoid cells via induction of granzyme B-mediated tumor cell death. Cell. 2024. doi:10.1016/j.cell.2023.12.015

[2].https://www.cityofhope.org/city-hope-research-reveals-immune-cell-can-attack-cancer-1

本文作者丨BioTalker