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科学发现,癌细胞形成纳米管以增强自身的“武器”,从而解除免疫细胞的武装

借助纳米技术的力量,研究人员发现癌细胞可以通过形成纳米管来增强自身,从免疫细胞中吸出线粒体。为了生长和扩散,癌细胞必须躲避免疫系统。来自布莱根妇女医院和麻省理工学院的研究人员发现,癌细胞可以通过伸出纳米级的触角来解除其潜在的细胞攻击者的武装。

这种新方法通过吞噬免疫细胞的线粒体为癌细胞提供能量,并耗尽免疫细胞。这项发表在《自然-纳米技术》上的新发现可能会导致开发下一代抗癌免疫疗法的新目标。

通讯作者、布里格姆工程治疗中心共同主任 Shiladitya Sengupta 博士说:“当免疫系统被抑制,癌细胞能够转移时,癌症就会导致死亡。在这个过程中纳米管似乎可以帮助它们做到这两点”。这是一种癌细胞逃避免疫系统的全新机制,它给了我们一个新的目标。

为了研究癌细胞和免疫细胞如何在纳米级水平上相互作用,Sengupta 及其同事建立了实验,在实验中他们共同培养乳腺癌细胞和免疫细胞,如T细胞。使用场发射扫描电子显微镜,他们瞥见了一些不寻常的东西。

癌细胞和免疫细胞似乎通过微小的卷须进行物理连接,其宽度大多在100-1000纳米之间。(作为比较,一根人类的头发大约是8万至10万纳米)。在某些情况下,这些纳米管聚集在一起形成更粗的管子。研究小组随后用荧光染料对T细胞的线粒体–为细胞提供能量–进行了染色,并观察到亮绿色的线粒体被拉出免疫细胞,穿过纳米管,进入癌细胞。

研究人员随后使用荧光染料对 T 细胞中的线粒体(为细胞提供能量)进行染色,并观察到亮绿色的线粒体从免疫细胞中被拉出,通过纳米管进入癌细胞。当研究人员将纳米管形成抑制剂注入肺癌和乳腺癌小鼠模型时,肿瘤生长显著减少。

共同通讯作者、工程治疗中心的主要研究人员 Hae Lin Jang 博士说:“通过仔细保存细胞培养条件和观察细胞内结构,我们看到了这些精致的纳米管,它们正在窃取免疫细胞的能量来源。这是非常令人兴奋的,因为这种行为以前从未在癌细胞中观察过。这是一个艰难的项目,因为纳米管很脆弱,我们必须非常轻柔地处理细胞,以免破坏它们”。

主要作者、工程治疗中心的博士后研究员 Tanmoy Saha 说:“癌症免疫疗法的目标之一是找到能够改善结果的组合疗法。根据我们的观察,有证据表明,纳米管形成的抑制剂可以与癌症免疫疗法相结合,并进行测试,看看它是否能改善患者的结果”。

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