客观日本

大阪大学发现肺泡巨噬细胞会帮助肺癌增殖的机制

2023年02月21日 生物医药

大阪大学大学院医学系研究科的石井优教授、松井崇浩副教授、新谷康教授、以及同大学医学部附属医院的医务人员谷口圣治(现任大阪羽曳医疗中心诊疗主任)等人组成的研究团队宣布,发现了免疫细胞——肺泡巨噬细胞在肺癌环境中,会通过蛋白质“Activin A”促进肺癌增殖的现象。研究团队在肺癌模型小鼠体内,使肺泡巨噬细胞缺损后,肺癌部位缩小。研究团队通过全面调查基因表达,进一步确认了肺泡巨噬细胞产生的“Activin A”会促进肺癌细胞增殖的事实。该成果有望促进开发新的肺癌治疗方法。相关成果已发表在国际学术杂志《Nature Communications》1月17日号上。

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图1. 肺泡常在性巨噬细胞平时担负着维持肺泡结构的重要作用,但对肺癌却有增殖帮助作用。(供图:大阪大学)

人的免疫系统与病原体一样也会对癌细胞发挥作用。肺泡巨噬细胞仅存在于肺部,是正常的肺组织中分布最多的免疫细胞,对肺癌也产生某种影响。另一方面,到目前为止的癌症研究中,由于都是将癌症移植到模型小鼠的腹膜等肺以外的地方,因此无法还原肺癌环境,从而难以进行详细的解析。

此次研究团队发现,在众多肺癌病理组织中,肺癌组织里聚集了肺泡巨噬细胞。为了调查肺泡巨噬细胞的作用,研究团队通过外科在小鼠左肺中形成肿瘤,成功构建了还原肺癌环境的“肺癌模型小鼠”,并进行了一系列的研究。

首先,研究团队用缺失肺泡巨噬细胞的小鼠制作了模型小鼠。结果与预想不同,肺癌病灶反而缩小了。

其后,为了调查肺泡巨噬细胞发挥了怎样的作用,研究团队用RNA序列,分析、比较了通常的肺泡巨噬细胞和处于肺癌状态的巨噬细胞的基因表达。

结果发现,肺癌状态下的肺泡巨噬细胞中,出现了TGF―β家族细胞因子之一的抑制素的基因高表达。抑制素通过形成二聚体,产生与细胞增殖及分化等相关的Activin A。此前,已有报告称Activin A与其他癌症的增殖相关,但对于其与肺癌的关系尚不明确。

为了调查Activin A对肺癌的作用,洋酒团队在肺癌细胞中添加了Activin A后,肺癌发生增殖。而缺乏产生抑制素的INHBA基因的巨噬细胞会抑制肺癌的增殖能力。并且如果将Activin A抑制剂添加到肺癌中,肺癌病灶就会缩小。通过这些结论,研究团队明确了肺泡巨噬细胞产生抑制素的机制,及肺癌通过Activin A增殖的机制。

由于Activin A是与细胞增殖相关的因子,因此肺癌可能是通过微环境,利用了为了愈合肺癌引起的炎症而产生的Activin A。

聪明的癌细胞“将周围变为伙伴”

石井教授表示:“虽然癌细胞自身也有增殖能力,但另一方面,它们也足够聪明,能够让周围的细胞变成自己的盟友。此次我们明确了其中的一些机制。今后,我们希望通过抑制Activin A和肺泡巨噬细胞,开发新的肺癌治疗方法。”

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
杂志:Nature Communications
论文:In vivo induction of activin A-producing alveolar macrophages supports the progression of lung cell carcinoma
DOI:doi.org/10.1038/s41467-022-35701-8