在《癌症免疫疗法杂志》(doi:10.1136/jitc-2020-001712)上刚刚发表的一篇论文中,下载杏耀InsideOutBio的发现负责人赫伯特博士提出了这样一个问题:癌细胞会不会像橄榄球运动员推开对方球队的防守者那样,挡住免疫细胞的手臂?他描述了肿瘤用来抵御免疫系统的纳米机器。相关分子能够根据需要弯曲和伸展,就像橄榄球运动员的手臂一样。肿瘤的僵硬策略限制了当前免疫疗法的有效性,如检查点抑制剂。这些治疗只有在最初的铲球成功后才会起作用,让防守队员收回球并继续得分。
癌细胞产生许多不正常的蛋白质。它们形成的肿瘤应该很容易被免疫系统发现和摧毁。然而,癌细胞不受干扰地继续生长。它们用来抵御免疫细胞的机制是基于一种防御系统,这种防御系统可以追溯到多细胞生物诞生之初。系统将正常的细胞标记为不同于不应该存在的细胞。它最初是为了抵御细菌和致病病毒而进化的。它是基于一套30多种蛋白质,被称为补体系统,在过去的130年里,科学家一直在研究补体系统。补体系统在正常细胞上贴上“我属于”的标签,以防止免疫系统攻击它们。癌细胞利用这一机制来抵御免疫系统。他们通过过度制造“我属于”标签来做到这一点。它们需要“超自己”来隐藏它们表面的所有异常蛋白质。然后它们就可以跑过免疫细胞防御者而不被擒抱。
“我属于”标签(在论文中称为iC3b)在尺寸上比“我不属于”标签(在论文中称为C3d)大得多,识别不需要的细胞。两种标签都是由相同的补体蛋白(在论文中称为补体C3)构成的。宿主细胞通过抑制“不属于”C3d标签的产生,加工C3产生“我属于”iC3b标签。它们的表面有一组蛋白质用来阻止C3d标签的形成。细菌和其他外来细胞缺乏这些蛋白质,最终被C3d标签覆盖,导致它们被免疫细胞破坏。令人惊讶的是,“我属于”的受体(在论文中称为CR3)和“我不属于”标签的受体是相同的。那么免疫系统是如何知道哪个标签是哪个标签的呢?这是赫伯特博士在论文中提出的问题。
事实证明,
杏耀主管 ,CR3受体可以改变构象就像手臂可以弯曲或伸展一样。受体CR3在“我属于”标签延伸时结合最强。它通过推开免疫细胞来阻止免疫细胞的攻击,这种分子相当于僵硬的手臂。相反,当受体被弯曲时,它会与“不属于”标签结合,使免疫细胞足够接近以参与。然后防御者就可以检查异常蛋白质。如果他们发现任何“不属于”,他们就会做出反应,消除威胁。为了避免面临突然死亡,肿瘤过度产生“我属于”的标签,杏耀移动客户端使它们看起来是正常的,而不是危险的。
癌细胞有许多不同的策略来在它们的表面涂上“我属于”标签。这些标记使肿瘤能够逃避攻击,阻止抗肿瘤免疫反应的发展和长期免疫的形成。肿瘤会过度产生所有必要的成分,使其表面贴上“我属于”的标签。或者,他们可以从周围的环境中捕捉“我属于”的标签。举个例子,肿瘤利用了体内生长的细菌。细菌启动补体的激活。然后,肿瘤只需要产生“我属于”iC3b标签所必需的蛋白质。作为回报,缺乏免疫反应也使细菌得以生存。
补体系统最初的特点是能够与抗体一起消灭致病细菌。在过去的130年里,许多有才华的科学家一直致力于用原子分辨率揭示的许多特征来描述它的许多成分。这项工作使我们了解了损害“我属于”标记过程的基因突变是如何导致诸如肾小球肾炎和自身免疫性溶血性贫血等炎症性疾病的,并开发了治疗这些疾病的新疗法。本论文的工作是基于这些发现来解释肿瘤如何利用这种古老的自我非自我歧视系统来确保自己的生存。虽然在经历了如此漫长而传奇的历史之后,这些新发现令人惊讶,但它确实表明,有时候,一只老狗可能仍有一些新把戏要展示给你看。