腫瘤研究新進(jìn)展:科學(xué)家突破血腦屏障來(lái)攻擊腫瘤
瀏覽次數(shù):1275 發(fā)布日期:2021-8-17
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大腦就像是一個(gè)堡壘,堡壘外圍的血漿與腦細(xì)胞之間、血漿和腦脊液之間隔離危險(xiǎn)病原體的屏障,即為“血腦屏障”。其保護(hù)的同時(shí)也是有代價(jià)的:當(dāng)面臨諸如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤這樣的可怕威脅時(shí),這些屏障會(huì)干擾免疫系統(tǒng),同時(shí)阻礙藥物進(jìn)入。比如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是一種致命的腦腫瘤,受此影響目前尚無(wú)有效的治療方法。臨床治療主要是手術(shù)切除,再輔以放化療,但預(yù)后生存率僅為18個(gè)月,因此探索新的治療途徑非常重要。
美國(guó)科學(xué)家Akiko Iwasaki團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)了一種規(guī)避大腦自然防御系統(tǒng)的新方法:當(dāng)免疫系統(tǒng)"救援人員"通過(guò)堡壘的"排水系統(tǒng)"時(shí),大腦的自然防御系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生反作用,從而繞過(guò)大腦的自然防御系統(tǒng),這樣免疫系統(tǒng)將達(dá)到攻擊腫瘤的目的!Akiko Iwasaki團(tuán)隊(duì)的相關(guān)研究以主題為 “VEGF-C-drivenlymphatic drainage enables immunosurveillance of brain tumours”的文章發(fā)表在《Nature》。
Akiko Iwasaki是Howard Hughes醫(yī)學(xué)研究所的研究員,免疫生物學(xué)專家。她認(rèn)為:"人們以為免疫系統(tǒng)在對(duì)抗腦瘤方面無(wú)能為力。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者無(wú)法從免疫治療中獲益。"盡管大腦本身沒(méi)有直接的方法來(lái)處理細(xì)胞廢物,但排在顱骨內(nèi)部的細(xì)小血管會(huì)收集組織廢物,并通過(guò)人體的淋巴系統(tǒng)進(jìn)行處理,從而過(guò)濾掉體內(nèi)的毒素和廢物。研究人員在新研究中利用的正是這種處理系統(tǒng)。這些血管在出生后不久形成,部分被稱為血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子C(簡(jiǎn)稱VEGF-C)的基因刺激。
同時(shí)《ScienceDaily》的一篇資訊文章“Yale Scientists breach brain barriers to attack tumors”也進(jìn)行了相關(guān)報(bào)道。耶魯大學(xué)的Jean-Leon Thomas是這篇Nature文章的共同通訊作者,神經(jīng)生物學(xué)專家。他想知道如果淋巴引流增加,VEGF-C是否會(huì)增加免疫反應(yīng)。該研究的第一作者Eric Song是Iwasaki實(shí)驗(yàn)室的研究生,他想看看VEGF-C是否可以專門用于增強(qiáng)免疫系統(tǒng)對(duì)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤腫瘤的監(jiān)測(cè)。該團(tuán)隊(duì)共同研究了通過(guò)該引流系統(tǒng)引入VEGF-C是否可以專門針對(duì)腦瘤。
研究小組將VEGF C導(dǎo)入膠質(zhì)母細(xì)胞瘤小鼠的腦脊液中,觀察到大腦中T細(xì)胞對(duì)腫瘤的反應(yīng)水平升高。結(jié)合免疫治療中常用的免疫系統(tǒng)檢查點(diǎn)抑制劑,VEGF-C治療顯著延長(zhǎng)了小鼠的生存期。換句話說(shuō),VEGF-C的引入,結(jié)合癌癥免疫治療藥物,顯然足以針對(duì)腦瘤。
腦膜淋巴管分布于硬腦膜周圍,將大腦與外周淋巴系統(tǒng)緊密維系。在此,研究者用C57BL/6同基因細(xì)胞系GL261構(gòu)建小鼠膠質(zhì)母細(xì)胞瘤模型,分別用腺相關(guān)病毒載體(AAV 9)和mRNA傳遞載體表達(dá)VEGF-C。

VEGF-C介導(dǎo)的對(duì)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的保護(hù)作用依賴于引流淋巴結(jié)和T細(xì)胞將VEGF-C注入患有膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的小鼠的腦脊液中,研究者發(fā)現(xiàn)腦腫瘤的T細(xì)胞反應(yīng)水平增加。當(dāng)與免疫治療中常用的免疫系統(tǒng)檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合使用時(shí),VEGF-C治療可顯著延長(zhǎng)小鼠的生存期。
該研究揭示了VEGF-C可以促進(jìn)腫瘤免疫監(jiān)視的能力,通過(guò)增加淋巴引流來(lái)克服中樞神經(jīng)系統(tǒng)(centralnervoussystem, CNS)對(duì)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的免疫忽視,從而治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。目前,研究人員正在建立新的實(shí)驗(yàn)?zāi)P停芯科渌窠?jīng)系統(tǒng)疾病的血管網(wǎng)絡(luò)的功能機(jī)制,同時(shí)探究其治療潛力。
"這些結(jié)果是顯著的," Iwasaki說(shuō)。"我們希望將這種療法應(yīng)用到膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者身上。因?yàn)槟壳搬槍?duì)這些患者的手術(shù)和化療的預(yù)后仍然是如此的暗淡。”
血腦屏障是大腦隔離危險(xiǎn)病原體的屏障,由于其保護(hù)的同時(shí)具有“副作用”——干擾免疫系統(tǒng),同時(shí)阻礙藥物進(jìn)入,導(dǎo)致諸如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤等腦腫瘤無(wú)法得到有效根治,美國(guó)科學(xué)家的最新研究從科研的角度解決了這一根本問(wèn)題,預(yù)計(jì)不久的將來(lái)臨床醫(yī)生突破血腦屏障來(lái)治療腦腫瘤的新療法將指日可待!
參考文獻(xiàn)
1、Akiko Iwasaki et al.VEGF-C-driven lymphatic drainage enables immunosurveillance of brain tumours,Nature
2、Scientists breachbrain barriers to attack tumors,ScienceDaily