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Nature:揭示DNA损伤招募免疫细胞抵抗癌症机制

  Nature:揭示DNA损伤招募免疫细胞抵抗癌症机制

  原创 生物谷 转化医学 2017-08-02

  

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  图片来自The lab of Roger Greenberg, MD, PhD, Perelman School of Medicine。

  癌症本质上是一种细胞增殖周期(cell replication cycle)疾病。治疗这种疾病的目标是永久性地杀死不受控制增殖的癌细胞。化疗和放疗导致DNA断裂,最终导致这些癌细胞死亡。在接受治疗几分钟内,癌细胞招募DNA修复蛋白来抵抗这些疗法导致的DNA损伤。几天之后,免疫细胞到达肿瘤中,进一步协助反击在这些毒性疗法的作用下存活下来的癌细胞。

  免疫细胞在癌症治疗之后延迟到达是有据可查的,而且在对化疗和放疗作出的反应中发挥着至关重要的作用,但是人们对这一过程仍然知之甚少。

  如今,在一项新的研究中,来自美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员发现DNA损伤如何召唤免疫细胞。相关研究结果于2017年7月31日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Mitotic progression following DNA damage enables pattern recognition within micronuclei”。

  论文通信作者、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院巴瑟尔BRCA中心基础科学主任、癌症生物学教授Roger Greenberg博士说,“通过解决是什么指示免疫细胞第一时间到达发生DNA损伤的癌细胞,我们能够利用这种信息设计更好的疗法。”

  如果细胞的DNA遭受损伤,那么在进入一个导致细胞分裂的阶段之前,它就在细胞增殖周期的某个点上停下大约24个小时。当细胞最终修复它的DNA损伤时,它就继续进行分裂,而且这种修复会激活招募免疫细胞的信号。

  在这项新的研究中,这些研究人员描述了在癌细胞因接受放疗或化疗而遭受DNA损伤之后,当它们发生分裂时,这些癌症疗法导致的DNA损伤如何导致细胞核中的小片段DNA在细胞质中形成一种被称作微核(micronuclei)的结构。这些不在适当位置上的微核往往会破裂,让细胞质中的DNA接触一种特定的监测蛋白。当病毒等入侵者作为外来DNA在细胞质中被检测到时,这种蛋白通常就会被激活。这种抗微生物警报引发免疫反应,招募免疫细胞来攻击充满着微核的癌细胞。

  这些研究人员证实抑制癌细胞进展到较后期的细胞分裂阶段会阻止微核形成,并且强烈地降低免疫细胞对已接受放疗的癌细胞作出的免疫反应。

  总的来说,这项研究揭示了癌细胞如何快速或缓慢地通过细胞分裂是将诱导DNA损伤的药物与免疫检查点抑制剂组合使用的癌症疗法的一个重要的考虑因素。

  Greenberg说,“我们的研究允许人们开发合理的策略来增加免疫反应,从而增强患者对放疗的敏感性。这种方法将使得导致DNA损伤和抑制免疫检查点的药物与那些通过干扰作为对DNA损伤作出的反应延缓细胞分裂的因子来促进细胞分裂的药物组合使用。”

  参考资料:

  Shane M. Harding, Joseph L. Benci, Jerome Irianto et al. Mitotic progression following DNA damage enables pattern recognition within micronuclei. Nature, Published online 31 July 2017, doi:10.1038/nature23470


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