癌细胞规避免疫系统但在此过程中展现自我
黑色素瘤细胞在规避免疫系统的过程中最终缺乏关键的营养色氨酸。与健康细胞不同,这些癌细胞可以继续合成蛋白质以生存,但这是有代价的:它们将更容易被免疫系统检测到。
由Reuven Agami(荷兰癌症研究所)和Yardena Samuels(魏兹曼研究所)领导的研究人员与奥斯陆大学合作,在《自然》杂志上概述了这一发现。
寻找癌细胞的脆弱性
癌症细胞从健康细胞表现不同。它们适应性强,比健康细胞承担更大的风险,并且能够在可杀死健康细胞的严酷环境下生存。但是这些事情都是有代价的:它们会犯错误并发展新的漏洞。这些漏洞正是癌症研究人员试图发现的事情的类型。例如《自然》杂志中描述的特殊机制。
色氨酸
如果人体健康的细胞缺乏某种营养物质,即蛋白质中的氨基酸色氨酸,它们就会停止合成蛋白质 。没有色氨酸,细胞将无法生存。如果核糖体(蛋白质在细胞中形成工厂)偶然发现了色氨酸的三个字母序列(密码子),它们将停止阅读和合成,直到色氨酸被补充为止。
移框
但是在黑色素瘤(一种侵袭性皮肤癌)中,核糖体继续读取由三个字母密码子组成的mRNA序列:每个密码子对应一个特定的氨基酸。除了这些癌细胞,它们会跳过与色氨酸相对应的密码子的第一个字母。结果,阅读框完全改变。这称为移帧。易于理解的句子“如果仍然可能”变为:“ Fst ill pos sib le”,换句话说,胡言乱语。
异常肽
癌细胞继续合成蛋白质。但是,这些是基于错误代码由异常肽构建的。黑色素瘤细胞继续发挥作用,但要付出代价:它将自身的存在背叛了免疫系统的T细胞。黑色素瘤细胞将这些异常的蛋白质片段呈现在细胞外部,因为细胞在处理外来成分时倾向于这样做。
免疫疗法
研究人员怀疑,这为新型免疫疗法铺平了道路。来自健康人的涉及T细胞的疗法可以被训练为识别这些外源蛋白质片段。
具有讽刺意味的是,黑色素瘤细胞在规避免疫系统的行动中耗尽了色氨酸储备。为了阻止T细胞在肿瘤中的致命作用,黑素瘤细胞产生一种酶,该酶合成一种抑制T细胞杀死癌细胞的物质。在此过程中,色氨酸分解,导致营养缺乏。
试图用一种靶向药物阻止这种酶,以提高基于检查点抑制的免疫疗法的成功率,但在临床试验中却被证明是无效的。免疫疗法的效果没有改善。
来自Agami实验室的研究人员及其同事偶然发现了有关移码和异常肽产生的新发现,同时研究了这种临床失败的背后机制-这一发现有望为新的免疫疗法形式铺平道路。
Reuven Agami说:“我们认为,这种mRNA翻译的灵活性会刺激肿瘤的生长和侵略性行为,但会牺牲营养素稀疏时癌细胞产生蛋白质的质量。”