《自然》:科学家首次证明γ干扰素可以促进肿瘤血管衰退,让实体瘤缩小!

医药 来源:奇点网(微信号 geekheal_com) 作者:许宜添
2017
07/10
10:11
奇点网(微信号 geekheal_com)
作者:许宜添
医药

大型的实体肿瘤就是个「传销组织」,任何踏入它势力范围之内的T细胞,都会乖乖地放下武器。无论是正常的T细胞,还是被改造过的「战神」CAR-T细胞。

然而,在肿瘤小时候,T细胞可不是这样。在体内肿瘤负荷很低,肿瘤实体还未完全竣工的时候,T细胞不仅可以直接狙杀癌细胞、抑制肿瘤能量通道血管的形成,还可以释放信号调动周围的免疫细胞围攻肿瘤。

导致这种变化的原因主要是T细胞被肿瘤微环境「洗脑」,大量与破坏肿瘤相关的基因被关闭,包括T细胞的两大利器,γ干扰素和细胞坏死因子。

作为FDA批准的药物,γ干扰素可以用来治疗慢性肉芽肿疾病以及骨硬化病[1]。其实γ干扰素在癌症治疗中的重要作用也在众多临床实验和动物实验都得到充分的验证[2],它能够直接作用于癌细胞从而抑制癌细胞生长[3,4]。目前临床实验发现γ干扰素能提高前列腺癌和黑色素瘤患者的生存率,特别是对2期和3期的卵巢癌有较好的治疗效果[5]。

虽然γ干扰素在体外实验中对癌细胞的作用效果显著,但是γ干扰素还没被FDA批准作为抗癌药物[5]!更重要的是,肿瘤微环境中哪些基质细胞响应了γ干扰素信号,并对肿瘤消褪有着决定性作用,这个问题尚不为科学界所了解。

肿瘤细胞打掉T细胞的干扰素背后,究竟隐藏着怎样不为人知的秘密?肿瘤为什么如此害怕干扰素?

前不久,德国Max Delbrück分子医学中心的Thomas Blankenstein教授团队在顶级期刊《自然》上发表的一篇重要研究论文,给我们解开了这一谜团[6]。

Blankenstein教授发现,γ干扰素可以作用于肿瘤里血管内皮细胞,促进肿瘤血管收缩,切断肿瘤能量供应,血液流动暂停,从而导致肿瘤消褪[6]。以前的研究都是集中在干扰素可以抑制肿瘤早期的血管形成,而这篇文章则是首次在动物体内证明了γ干扰素可以促进肿瘤血管收缩进而引发肿瘤消褪!

难怪肿瘤要打掉T细胞里的γ干扰素,原来它可以摧毁肿瘤内最重要的「基础设施」。

Blankenstein教授和论文的第一作者Thomas Kammertoens博士表示,「我们想要了解T淋巴细胞是如何抑制肿瘤的。而γ干扰素是T细胞武器库中最重要的一种武器。我们知道γ干扰素通过肿瘤微环境来攻击癌细胞,我们现在想知道哪些细胞响应了γ干扰素这一信号。」

由于在成熟的肿瘤内T细胞不能再分泌γ干扰素,研究人员想要研究干扰素对实体瘤的影响就要另想办法。于是他们设计了一种特殊的小鼠模型,这种小鼠体内的一种细胞被改造,在一种特殊物质的刺激下,可以产生γ干扰素。这样一来问题就解决了。

接下来,研究人员让这些小鼠只在巨噬细胞中能接受γ干扰素信号。然而他们发现,单单激活巨噬细胞中的γ干扰素通路并不能使肿瘤消褪。这说明了巨噬细胞不是γ干扰素消除肿瘤的唯一要素。

同样的道理,只在小鼠的纤维母细胞或者淋巴细胞激活γ干扰素通路也都不能使肿瘤消褪,这说明了纤维母细胞和淋巴细胞也都不是γ干扰素消除肿瘤的唯一要素。

这可让研究人员陷入了困境,究竟什么细胞才是最重要的呢?他们意外地发现,肿瘤中的血管都消失了! 这让他们思考,会不会γ干扰素对组成血管的血管内皮细胞有作用呢?

当他们只让小鼠的血管内皮细胞接受γ干扰素信号,从而激活γ干扰素通路,他们惊奇的发现,小鼠的肿瘤显著的变小了!这说明只有打通了血管内皮细胞的任督二脉(γ干扰素信号通路),才能够使肿瘤消褪。这也证明了血管内皮细胞是γ干扰素消除肿瘤的必要因素:γ干扰素能够引发肿瘤中的血管收缩,切断对肿瘤的血液供应,从而使肿瘤缺乏营养而饿死。


上:受到γ干扰素刺激后,肿瘤内血管随着时间推移消退

下:受到γ干扰素刺激后,肿瘤内血流逐渐消失

那么γ干扰素是如何作用于血管内皮细胞从而使肿瘤消褪的呢?研究团队使用了活体显微成像技术对肿瘤区域进行成像。这是一种活体成像技术,即小鼠还没死亡之前对小鼠身上的肿瘤连续几天的进行成像。他们发现在给小鼠中诱发γ干扰素合成24小时之后,肿瘤中血管开始收缩,小血管开始消失,大血管开始变细。48小时之后,血管进一步收缩,并于96小时之后完全探测不到。

将荧光标记的血红细胞注射到小鼠血管中,他们发现,血液流速也随着血管的收缩逐渐的减慢。而γ干扰素引发的这种血管收缩作用只是针对肿瘤,对小鼠肾脏和脾脏等正常器官中的血管和血液流速并没有影响。这种γ干扰素作用于血管内皮细胞并使血管收缩类似于贫血症中非出血性的组织坏死。

Blankenstein教授表示,「γ干扰素可以切断肿瘤的血液供应并使肿瘤长期得到控制。也许相比于直接杀伤癌细胞,摧毁肿瘤的『基础建设』要来的更有效!这个研究为科学家们提供了改善T细胞免疫疗法治疗实体瘤的新思路。」

抗血管生成一直是肿瘤疗法的一个重要思路,科学家们希望通过抑制肿瘤的血管生成,进而切断癌细胞的能量供应,最后达到饿死肿瘤的效果。目前国内用于治疗晚期非小细胞肺癌的恩度,就是这么一种抗肿瘤血管靶向药物。


肿瘤内血管消退和血流消失过程

然而单一的抗肿瘤血管靶向药物疗效并不是很亮眼,主要原因有几个:一个是不同的肿瘤促进血管生成的方式是不一样的,一个单一靶向的抗血管药物并不能对所有的肿瘤有效。另外一个原因就是,即使对某一些肿瘤有效,癌细胞并不会马上快速的被杀死,存活下来的癌细胞很大几率的通过突变产生了耐药性。因此,抗血管生成药物往往要跟化疗联合,才能更有效的抑制肿瘤。即便如此,化疗产生的副作用也是不言自明。科学家们需要一个新的抑制肿瘤血管生成的思路。

目前γ干扰素还未被FDA批准成为抗癌药物,一旦获批,将是对付肿瘤的一大利器。然而目前的临床研究是基于γ干扰素对癌细胞的直接杀伤,我们通过今天介绍的这个研究所了解到的这个机制,γ干扰素或者肿瘤坏死因子来破坏肿瘤的血管网络来抑制肿瘤,将更具威力更有前景。

何以见得呢?

首先,在因为了解到这个机制后,理论上所有的肿瘤都可以使用γ干扰素治疗,因为不管癌细胞如何突变,任何肿瘤都需要血管网络来供给营养,而血管由内皮细胞组成,γ干扰素就可以对任一种肿瘤进行杀伤。此谓之为广谱性。而这种想法,在这篇研究出现之前是无法想象的,一个药可以用于所有的肿瘤!

其次,使用γ干扰素治疗肿瘤,不会对正常细胞造成损伤,而是特异地到达肿瘤微环境中并摧毁其中的血管网络。而不是像化疗药物那样,「杀敌一千,自损八百」。此谓之为特异性。这一种既广谱又特异的治疗方案,如果在临床中得到证实,那将是一个划时代的治疗方案!将造福无数癌症患者!

最后,以后研究人员再设计更高级的CAR-T疗法时,可以重点考虑γ干扰素这个因子。

本文作者:许宜添,美国康奈尔大学生物在读博士,免疫与微生物学方向。

参考资料

1、U.S. Food & Drug Administration, Drugs, Interferon γ-1b. https://www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/ucm109130.htm

2、Blankenstein, T. The role of tumor stroma in the interaction between tumor and immune system. Curr. Opin. Immunol. 17, 180–186 (2005)

3、Zhang, B., Karrison, T., Rowley, D. A. & Schreiber, H. IFN-γ - and TNF-dependent bystander eradication of antigen-loss variants in established mouse cancers. J. Clin. Invest. 118, 1398–1404 (2008)

4、Listopad, J. J. et al. Fas expression by tumor stroma is required for cancer eradication. Proc. Natl Acad. Sci. USA 110, 2276–2281 (2013)

5、Wikipedia, Interferon γ. https://en.wikipedia.org/wiki/Interferon_gamma.

6、Tumour ischaemia by interferon-γ resembles physiological blood vessel regression. Nature 545, 98–102 (04 May 2017).

来源:奇点网(微信号 geekheal_com)   作者:许宜添

为你推荐

天津市互联网诊疗监管实施办法(试行)资讯

天津市互联网诊疗监管实施办法(试行)

医疗机构应当主动与市级监管平台对接,及时上传、更新《医疗机构执业许可证》等相关执业信息,主动接受监督。医疗机构取得《医疗机构执业许可证》后或《医疗机构执业许可证》变...

2026-02-06 08:59

八部委发布《中药工业高质量发展实施方案(2026—2030年)》资讯

八部委发布《中药工业高质量发展实施方案(2026—2030年)》

培育60个高标准中药原料生产基地。协同体系更加健全,中药材种植加工、中药研发生产、流通服务等上下游各环节协同更加紧密,建设5个中药工业守正创新中心,推动一批中药创新药获...

2026-02-05 21:21

国家医保局今年将重点对精神类定点医疗机构开展专项飞检资讯

国家医保局今年将重点对精神类定点医疗机构开展专项飞检

各省级医保部门要组织本辖区内所有精神类定点医疗机构从即日起全面开展自查自纠,重点聚焦但不限于诱导住院、虚假住院、虚构病情、虚构诊疗、伪造文书、违规收费等违法违规使用...

2026-02-05 17:13

替尔泊肽登顶“全球药王”资讯

替尔泊肽登顶“全球药王”

2月4日晚间,礼来发布2025年第四季度及全年财报。财报显示,公司全年营收、净利润均实现大幅增长。

2026-02-05 16:26

蚂蚁阿福发布“长辈模式”资讯

蚂蚁阿福发布“长辈模式”

2月4日消息,蚂蚁阿福App近日完成重要升级,上线专为老年用户设计的长辈模式。

2026-02-05 14:54

国际SOS荣膺“2026年度全球杰出雇主”资讯

国际SOS荣膺“2026年度全球杰出雇主”

今日,国际SOS宣布,公司连续第八年荣获杰出雇主调研机构(Top Employers Institute)授予的杰出雇主认证。

2026-02-05 14:42

默克高管周虹离任,诺和诺德官宣在即,医药行业再迎关键人事变动资讯

默克高管周虹离任,诺和诺德官宣在即,医药行业再迎关键人事变动

默克医药健康全球执行副总裁、中国及国际市场负责人周虹正式离任,其将加盟丹麦制药巨头诺和诺德,接任产品与组合战略执行副总裁一职

2026-02-05 11:58

104亿元!2026年小核酸领域首笔出海BD诞生资讯

104亿元!2026年小核酸领域首笔出海BD诞生

圣因生物与罗氏集团旗下子公司基因泰克达成全球研发合作与许可协议,双方将基于圣因生物专有的RNAi药物研发平台,共同推进一款RNAi疗法的开发。

2026-02-05 11:50

“向光而生·同心前行”2026年世界癌症日特别活动在沪举办资讯

“向光而生·同心前行”2026年世界癌症日特别活动在沪举办

以患者为中心,多方携手共绘癌症科学诊疗新蓝图

2026-02-04 13:13

合成生物企业桦冠生物宣布完成数亿元C轮融资资讯

合成生物企业桦冠生物宣布完成数亿元C轮融资

本轮融资由软银欣创、顺禧基金、常州启航合成生物创投基金、国投创益、长江资本等多家知名机构联合投资,光源资本担任财务顾问,所融资金将重点投向医药与大健康领域新品研发、...

2026-02-04 11:50

AI制药独角兽深度智耀完成6000万美元新一轮融资,加速全栈式研发解决方案落地资讯

AI制药独角兽深度智耀完成6000万美元新一轮融资,加速全栈式研发解决方案落地

本轮融资吸引了信宸资本、金镒资本、凯泰资本等新投资方入局,老股东鼎晖百孚、新鼎资本持续追加投资

2026-02-03 20:03

济川药业联合康方生物,共拓心血管创新药商业化新局资讯

济川药业联合康方生物,共拓心血管创新药商业化新局

伊喜宁®(伊努西单抗注射液)是康方生物自主开发创新的PCSK9单克隆抗体新药,于2024年9月获批上市,用于治疗原发性高胆固醇血症和混合型高脂血症,包括杂合子家族性高胆固醇血...

2026-02-03 19:34

华东医药创新药罗氟司特乳膏0.05%特应性皮炎适应症申报上市资讯

华东医药创新药罗氟司特乳膏0.05%特应性皮炎适应症申报上市

适用于2岁至5岁轻度至中度特应性皮炎患者的局部外用治疗

2026-02-03 19:29

拜耳诺倍戈®第三项适应症在中国获批,用于治疗转移性激素敏感性前列腺癌(mHSPC)

诺倍戈®此前已先后获批用于治疗有高危转移风险的非转移性去势抵抗性前列腺癌(NM-CRPC)成年患者,和联合多西他赛治疗转移性激素敏感性前列腺癌的(mHSPC)成年患者。

2026-02-03 18:42

第101批仿制药参比制剂目录资讯

第101批仿制药参比制剂目录

经国家药品监督管理局仿制药质量和疗效一致性评价专家委员会审核确定,现发布仿制药参比制剂目录(第一百零一批)。

2026-02-03 13:19

支付宝集五福2月3日0点开启,新增“健康福”资讯

支付宝集五福2月3日0点开启,新增“健康福”

2月3日0点,一年一度的春节“支付宝集福”活动将正式上线,活动将持续至除夕夜。

2026-02-02 14:27

又一款老花眼滴眼液获批,市场有待检验资讯

又一款老花眼滴眼液获批,市场有待检验

近日,Tenpoint Therapeutics宣布,美国FDA已批准Yuvezzi(carbachol和brimonidine tartrate滴眼液,2 75% 0 1%),用于治疗成人老花眼。

2026-02-02 14:06

深度缓解数据惊艳:基于诺奖机制的 CELMoD药物如何重塑 MM 治疗逻辑?  资讯

深度缓解数据惊艳:基于诺奖机制的 CELMoD药物如何重塑 MM 治疗逻辑?

近期,国家药品监督管理局药品审评中心(CDE)将CELMoD药物 iberdomide (以下简称:IBER)纳入优先审评名单并启动优先审评程序,拟批准

2026-02-02 13:22

今日起,医疗药品、保健食品、特殊医学用途配方食品、医疗器械难以电商直播资讯

今日起,医疗药品、保健食品、特殊医学用途配方食品、医疗器械难以电商直播

2月1日,《直播电商监督管理办法》正式实施。

2026-02-01 14:14

儿童生长发育专业、儿童营养专业、儿童皮肤疾病专业纳入北京互联网诊疗首诊试点资讯

儿童生长发育专业、儿童营养专业、儿童皮肤疾病专业纳入北京互联网诊疗首诊试点

经研究,同意你委依托首都医科大学附属北京儿童医院和首都医科大学附属首都儿童医学中心开展儿童生长发育专业、儿童营养专业、儿童皮肤疾病专业互联网诊疗首诊试点。

2026-01-31 23:34