根據一份病例報告,癌癥通過腫瘤細胞與免疫細胞的融合而進行轉移。相關研究結果發表在2021年8月1日的Cancer Genetics期刊上,論文標題為“A melanoma patient with macrophage-cancer cell hybrids in the primary tumor, a lymph node metastasis and a brain metastasis”。
論文第一作者、美國科羅拉多大學醫學院醫學遺傳學家Greggory LaBerge說,“我們認為正在發生的事情是來自原發腫瘤的初始癌細胞正在與對作為非自身的腫瘤作出反應的免疫系統細胞混合或雜合。通過與這些免疫系統細胞雜合,它看起來像‘自我’,這樣免疫系統就不會攻擊和摧毀[腫瘤] 。”
LaBerge和他的同事們分析了一位年過七旬的女性患者的DNA,她在幾年前接受了一位匿名男性捐贈者的骨髓移植用于治療她所患的慢性粒單核細胞白血病(chronic myelomonocytic leukemia)。她后來患上了轉移性黑色素瘤。用于該分析的組織樣本來自論文通訊作者John Pawelek工作的耶魯大學醫學院皮膚科。(Pawelek是耶魯大學醫學院皮膚科的一名長期癌癥研究員,于今年5月31日因明顯的心臟病發作而去世。)這些作者用這個樣本測試了一個理論,即免疫細胞和癌細胞融合在一起導致了癌癥轉移。鑒于免疫細胞具有這名男性捐贈者的基因組,而癌細胞具有這名女性患者的基因組,因此有可能在轉移過程中的每個階段跟蹤每種基因組的相對比例。
黑色素瘤,圖片來自Wikimedia Commons。
這些作者的假設是,如果患者和捐贈者的細胞在癌癥轉移的每個階段都融合在一起,這將支持患者的癌癥轉移是由于這種融合而發生的觀點。如果只有患者的DNA在轉移的后期步驟中是明顯的,那么這將推翻融合助長轉移的假說。
LaBerge及其同事們的假設有幾個來源,包括德國醫生Otto Aichel在1911年提出的建議,即癌細胞和巨噬細胞融合時發生轉移。在近期的幾年里,Pawelek已發現,實驗室構建的癌細胞和巨噬細胞的融合具有轉移的表型,其他學者在小鼠身上也發現了類似的現象。
這些作者使用了一種稱為短串聯重復序列分析(short tandem repeat analysis)的法醫遺傳學技術來追蹤癌癥組織中患者癌細胞與供體免疫細胞DNA的相對比例,因為黑色素瘤從原發部位轉移到了腋窩淋巴結,再轉移到她的大腦。該分析發現了在來自原發腫瘤、淋巴結和大腦的所有癌癥組織樣本中存在患者癌細胞和供體免疫細胞的融合。在原發腫瘤部位,來自患者癌細胞的DNA比供體免疫細胞的更突出,比例大約為10:1,這意味著大約10%的細胞是雜合體。但在淋巴結和大腦中,患者癌細胞與供體免疫細胞的DNA比例大約為1:1,這表明所有的腫瘤細胞都是雜合體。
這些作者認為,這項研究表明,癌細胞-免疫細胞融合是癌癥轉移的一個主要手段,旨在抑制癌癥中的這種融合的治療方法可能比為不同的癌癥設計定制的治療方法更有效。
美國范德堡大學英格拉姆癌癥中心腫瘤-宿主相互作用項目主任Mary Zutter(未參與這項研究)說,“腫瘤具有巨大的可塑性,它們能夠看起來像其他細胞,并且能夠做其他細胞不能做的事情。”
鑒于這種可塑性,Zutter毫不懷疑這些作者所展示的癌細胞-免疫細胞融合是癌癥轉移的一個途徑。她指出,這對黑色素瘤來說可能尤其如此,并指出黑色素瘤細胞具有獨特的能力,能夠具有獨特的新形態。但是,Zutter對腫瘤細胞-免疫細胞融合導致不同癌癥類型轉移的觀點提出異議,并指出這不是一個普遍接受的觀點。
美國約翰霍普金斯大學彭博公共衛生學院生物化學與分子生物學系主任Ashani Weeraratna(未參與這項研究)說,這篇論文為癌細胞-免疫細胞融合是癌癥轉移的一個原因這一觀點提供了確切的證據,但卻沒有表明它是一個常見的途徑。“根據我的經驗,每種癌癥的表現都是如此不同。”
由于這個原因,Weeraratna和Zutter對這些作者的建議---防止細胞融合可能是治療所有癌癥的一種治療方法---持懷疑態度。Zutter說,針對癌細胞-免疫細胞融合將是一個有價值的目標,但不太可能是靈丹妙藥。
LaBerge承認這項研究中提出的觀點并不是主流,并說道,“我們是叛逆者,Pawelek也是叛逆者。”鑒于如今Pawelek已去世,LaBerge打算繼續進行Pawelek開創的研究工作