Nat Commun：利用DNA条形码技术或能揭示癌细胞躲避宿主机体免疫系统攻击的能力

2022-11-21

免疫疗法

来自悉尼加文医学研究所等机构的科学家们通过研究发现，某些癌细胞或许会部署平行机制来躲避宿主机体免疫系统的防御并帮助抵御免疫疗法的攻击。

癌症能通过癌症免疫编辑过程来躲避宿主机体免疫系统的攻击，尽管免疫检查点抑制剂能有效此重新激活某些癌症类型中的肿瘤免疫力，但包括乳腺癌在内的很多其它实体瘤或许在很大程度上并没有反应，而理解这些无反应性癌症逃避机体免疫力的机制以及是否这会在克隆水平上发生，或许能帮助研究人员改善免疫疗法的设计。近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“DNA barcoding reveals ongoing immunoediting of clonal cancer populations during metastatic progression and immunotherapy response”的研究报告中，来自悉尼加文医学研究所等机构的科学家们通过研究发现，某些癌细胞或许会部署平行机制来躲避宿主机体免疫系统的防御并帮助抵御免疫疗法的攻击。

通过抑制杀伤性T细胞的活性以及阻碍免疫系统对肿瘤细胞进行标记以毁灭的能力，乳腺癌细胞或许就能进行复制并发生转移。文章第一作者Louise Baldwin博士表示，我们都知道，乳腺癌通常并不会对免疫疗法产生反应，于是我们就想知道是否存在一种内在的机制能促使乳腺癌细胞躲避宿主机体的免疫系统的攻击，为此研究人员利用了一种名为DNA条形码（DNA barcoding）的技术来给癌细胞标记一种已知的序列并随着时间延续来追踪肿瘤细胞的进展。

研究者发现，或许存在一些罕见的癌细胞能躲避机体免疫系统以及免疫疗法的攻击；这种机制或许能被用作潜在靶点来帮助开发新型疗法，从而阻断肿瘤细胞的适应和扩散，而另一项未来的应用则是在患者的预后方面，大量癌细胞的存在或许就能提示哪些患者并不会对免疫疗法产生反应。尽管免疫疗法能作为治疗很多癌症的有效疗法，但在一些人群中，其机体的癌细胞或许就进化到超越机体免疫系统防御的程度，这一过程称之为免疫编辑（immunoediting），即肿瘤细胞和免疫细胞之间的相互作用会导致很多癌变细胞被免疫系统破坏，但也会留下一些未被检测到的癌细胞，其则会继续生长并发生扩散。

Nat Commun：利用DNA条形码技术或能揭示癌细胞躲避宿主机体免疫系统攻击的能力

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来源: 生物谷

利用DNA条形码技术或能揭示癌细胞躲避宿主机体免疫系统攻击的能力。

图片来源：Nature Communications (2022). DOI:10.1038/s41467-022-34041-x

随后研究人员利用标记了一种已知的DNA条形码的小鼠乳腺癌细胞进行研究，这种DNA条形码能从小鼠一代传递给下一代；因此，这种条形码就能帮助研究人员观察更具侵袭性和耐受性的癌细胞来自于哪里，因为其能帮助追溯到原始的细胞来观察其是否继续生长或已经处于萎缩装填。研究者Simon Junankar指出，我们想通过研究理解是否这种耐受性是适应性的（是否癌细胞会躲躲闪闪）或者其能被预先编程来躲避宿主机体的免疫系统。

研究者发现，甚至在治疗之前，癌细胞已经具有多样化特性了，其中一些癌细胞已经获得了躲避免疫力的能力，也就意味着其拥有一种逃避宿主机体免疫系统的先天能力。这些细胞似乎会利用平行的手段来这样做，一种方法就是抑制杀伤性T细胞（其通常能破坏有害细胞）的活动，另一方面则会减少细胞表面MHC1分子的表达，MHC1分子能作为免疫系统识别有害细胞的标志。当免疫系统功能被开启时，大多数肿瘤细胞都会消失，但仅有一小部分会继续生长并不断扩张。

肿瘤细胞会不断进化并变得具有多样化，而免疫系统的活性和化疗等疗法就好像修剪树木一样，癌细胞被消灭，但树上剩下的树枝还会继续生长；此外，本文研究人员还分析了细胞的遗传特性，但并未发现任何相关的基因，这或许就表明，表观遗传学因素或许在癌细胞的逃逸方面发挥着重要作用。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Baldwin, L.A., Bartonicek, N., Yang, J. et al. DNA barcoding reveals ongoing immunoediting of clonal cancer populations during metastatic progression and immunotherapy response.Nat Commun 13, 6539 (2022). doi：10.1038/s41467-022-34041-x