▎药明康德内容团队编辑
最近,得克萨斯大学的研究团队又发现了癌细胞作弊的新方式,它们能够产生异常的胶原蛋白,以此构建特殊的细胞外基质,从而躲过免疫系统的追踪。
据研究的通讯作者Raghu Kalluri博士介绍,癌细胞制造的特殊胶原蛋白既可以帮助它们增殖,又能抵制T细胞的攻击,甚至还会以此改变微生物环境来进一步帮助自己存活。
Kalluri博士和同事发表于《癌症细胞》上的研究揭示了癌细胞的这一全新特性。
研究中主要关注的是Ⅰ型胶原蛋白,其主要由成纤维细胞生产,并且算得上身体中最丰富的蛋白之一。正常形态下,Ⅰ型胶原蛋白由两条α1链和一条α2链组成,这种异三聚体螺旋结构也是细胞外基质的重要组成。
但是,当研究者观察胰腺癌细胞时,却意外地发现,癌细胞仅仅只表达α1链的基因COL1a1,癌细胞的α2链的编码基因已经被甲基化,表达受损。这意味着它们的Ⅰ型胶原蛋白只由α1链组成。
为了确认癌细胞利用这一策略能实现哪些目的,研究团队构建了一批胰腺癌小鼠,并特异性在癌细胞中敲除了COL1a1基因。
▲癌细胞通过特殊的胶原蛋白来增加自己的生存能力(图片来源:参考资料[1])
一段时间后,由于无法构建出原有的胶原蛋白,癌细胞的增殖速度明显变慢,肿瘤微环境的特性也发生了改变,它们的免疫抑制能力明显下降,肿瘤中浸润的T细胞数量也会更多。
缺少COL1a1基因的支持,癌细胞很快就被免疫系统清除,这些小鼠的存活率也明显高于对照组。
除了生存必需,同源三聚体形式的胶原蛋白似乎还能影响肿瘤内部的微生物,当失去α1链之后,微生物组成也会发生变化。
图片来源:123RF
反过来,直接用抗生素清除肿瘤中的微生物,同样可以抵消特异胶原蛋白带来的肿瘤生长能力。这也提示,肿瘤特异的胶原蛋白会与肿瘤微生物联动,共同促进肿瘤的生长。
但是,癌细胞越特殊的特征,也越容易成为治疗的靶点。“人体中其他正常细胞不会制造这种特殊的胶原蛋白,这意味着可以针对癌细胞胶原蛋白开发一种特异性疗法,”Kalluri博士表示。
除了胰腺癌细胞,他和同事发现肺癌、结肠癌细胞同样拥有此类胶原蛋白,这说明对应疗法的应用层面会非常广。
参考资料:
[1] Kalluri, An oncogenic collagen I homotrimer from cancer cells binds to α3β1 integrin and impacts tumor microbiome and immunity to promote pancreatic cancer, Cancer Cell (2022). DOI: 10.1016/j.ccell.2022.06.011.
[2] Cancer cells make unique form of collagen, protecting them from immune response. Retrieved July 22, 2022 from https://medicalxpress.com/news/2022-07-cancer-cells-unique-collagen-immune.html
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