颠覆性发现:抑癌基因突变后,通过逃避免疫系统监控而导致癌症

2021年09月20日16:22:02 科学 1185

颠覆性发现:抑癌基因突变后,通过逃避免疫系统监控而导致癌症 - 天天要闻

颠覆性发现:抑癌基因突变后,通过逃避免疫系统监控而导致癌症 - 天天要闻

撰文|nagashi


随着科技进步和医学发展,许多令古代医师束手无策的疾病在当下都逐一被缓解,甚至彻底治愈。然而,癌症——作为“众病之王”,却仿佛一道难以攻克的天堑,至今仍未被人类所战胜。


破解癌症发生发展的机制对癌症的治疗是至关重要的。肿瘤抑制基因的突变被认为是导致癌症的重要原因,长期以来,科学家们一直认为,基因突变促使癌细胞不受控制地生长。然而,一项最新研究却表明,实际情况比这要复杂得多。


2021年9月16日,哈佛医学院的研究人员在国际顶尖学术期刊 Science 发表了题为:The adaptive immune system is a major driver of selection for tumor suppressor gene inactivation 的研究论文。


该研究发现,有超过100个突变的肿瘤抑制基因并不是直接作用于癌细胞,促使它们疯狂生长,而是采用“曲线救国”的方式——阻止免疫系统识别和摧毁肿瘤组织。这才是肿瘤组织不受控增殖的真实原因。


颠覆性发现:抑癌基因突变后,通过逃避免疫系统监控而导致癌症 - 天天要闻


众所周知,许多癌细胞系都具有无限增殖的潜力,这被认为是肿瘤抑制基因突变的结果。但通常情况下,免疫系统会将癌细胞视为一种新兴的病原体,并试图将其消灭。因此,癌细胞仅仅拥有无限增殖的能力还远远不够,还必须通过基因突变进化出逃脱免疫系统监控的能力。


打个比方,这就像著名的科幻电影《黑客帝国》中,主角尼奥(癌细胞)脱离“矩阵”(人体)的掌控后,就会被无数黑衣人(免疫系统)的追捕,尼奥想要获得自由,就必须彻地击败或做好伪装瞒过黑衣人。而对于癌细胞来说,后者无疑更容易做到。


在这项研究中,研究团队利用CRISPR技术构建了7500个肿瘤抑制基因单突变的肿瘤细胞系,将这些细胞植入到小鼠体内。而这些小鼠也分为两组,对照组的野生型小鼠的免疫系统完好无损,实验组则为免疫缺陷小鼠。


颠覆性发现:抑癌基因突变后,通过逃避免疫系统监控而导致癌症 - 天天要闻

基于CRISPR技术筛选肿瘤生长所需的基因突变


研究人员使用基因分析来确定哪些突变基因在肿瘤形成中起作用。他们发现,在每一种测试的肿瘤细胞系中,相对于免疫缺陷小鼠,野生型小鼠身上长出来的肿瘤存在肿瘤抑制基因缺失的显著富集。其中,三分之一的肿瘤抑制基因是通过免疫逃避作用的。


颠覆性发现:抑癌基因突变后,通过逃避免疫系统监控而导致癌症 - 天天要闻

基于CRISPR的基因筛选来表征肿瘤和免疫系统的相互作用


研究团队还将研究重点聚焦于一种特殊的基因——GNA13,并以此阐明了这一过程的发生机制。通过对该基因的深入研究,研究人员发现,该突变为癌细胞做了伪装,使得免疫系统的T细胞无法检测到它们


颠覆性发现:抑癌基因突变后,通过逃避免疫系统监控而导致癌症 - 天天要闻

GNA13缺失的抑瘤作用是由于CCL2的表达和分泌的增加,从而导致肿瘤巨噬细胞的增加


本研究的通讯作者 Stephen Elledge 博士表示:“令人震惊的是,这些基因突变都在教导癌细胞如何逃避免疫系统,而不是简单地说‘生长,生长,生长!’”


突变的肿瘤抑制基因及其产生的蛋白质是癌症药物开发中常见的靶点,但有些却令人沮丧地难以捉摸,比如p53。本月早些时候,范德堡大学的一个团队发表的一项研究表明,非整倍体的染色体异常现象在p53突变的细胞中很常见,他们认为这一发现可以为针对这种异常蛋白的药物开发提供信息。


此外,今年6月,瑞典卡罗林斯卡学院Galina Selivanova 等人在 Cancer Discovery 上发表文章显示,可以通过MDM2抑制剂来重新激活正常的p53。因此,MDM2抑制剂联合其他抑制免疫检查点的药物,可以更好地抑制癌细胞生长。


颠覆性发现:抑癌基因突变后,通过逃避免疫系统监控而导致癌症 - 天天要闻


Stephen Elledge 博士认为,他们的研究提供了一份肿瘤抑制基因列表,这有助于科学家们更好地了解癌症是如何逃避免疫系统的。他说道:“肿瘤可能使用了数百种途径实现免疫逃避,而发现这些途径可能会激发治疗癌症的新方法。


论文链接:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abg5784

科学分类资讯推荐

科技筑梦 童创未来 - 天天要闻

科技筑梦 童创未来

“小朋友们看,机器狗会模仿大家跑步哦!”近日,西固区西固城街道兰棉厂社区联合创造鹿编程学校走进保利堂悦石化幼儿园分园,开展“AI筑梦 童创未来”科技探索活动,以沉浸式体验为100余名幼儿打开科技世界的大门,让孩子们在趣味互动中触摸未来。科技
心智观察所:一对科学夫妻如何撬动世界稀土格局 - 天天要闻

心智观察所:一对科学夫妻如何撬动世界稀土格局

【文/观察者网专栏作者 心智观察所】 1972年,内蒙古包头。北风呼啸的矿区里,一位从北京来的学者正弯腰捡起一块刚开采出来的稀土矿石,在手中细细端详。矿石在阳光下闪着微弱的金属光泽,看起来毫不起眼,却让这位52岁的中年人眉头紧锁。 他叫徐光
深海研究院|动荡世界中,中国中东携手绘制和平与发展之路 - 天天要闻

深海研究院|动荡世界中,中国中东携手绘制和平与发展之路

放眼当今世界,中东依然是全球热点最密集、矛盾交织最突出的一个地区。面对传统安全和非传统安全挑战并存,外部干预与独立自主的诉求角力,中东该往何处去?7日,第九届上海中东学论坛在沪举办。本届论坛的主题为“绘制和平与发展之路:探索动荡世界中的中国与中东合作”,来自全国各地的百余名专家学者在两场主旨报告和三...
参与生物多样性,中国企业如何踏出第一步 - 天天要闻

参与生物多样性,中国企业如何踏出第一步

生物多样性保护已成为全球可持续发展的紧迫议题。世界自然保护联盟(IUCN)《濒危物种红色名录》2025年更新显示,全球已评估的16.9万种物种中,4.71万种(28%)面临灭绝威胁,包括41%的两栖动物、37%的鲨鱼和鳐鱼、44%的造礁珊瑚
台风蝴蝶要来了:双台风胚胎正靠近我国,广东等多省将迎台风雨 - 天天要闻

台风蝴蝶要来了:双台风胚胎正靠近我国,广东等多省将迎台风雨

6月9日下午起,内蒙古、山西、京津冀、辽宁、山东北部突然狂风大作,其中河北秦皇岛、辽宁中南部、山东北部猛烈狂风暴雨局部冰雹,山东东营沿海局部最大阵风15级,让人感觉似乎强台风来了。这当然不是台风,而是东北冷涡甩下来的冷空气和华北干热气团强强对撞之下,所激发出来的强烈雷暴雨。6月9日下午,东北冷涡控制的内蒙...
台风“蝴蝶”12日或将生成 - 天天要闻

台风“蝴蝶”12日或将生成

台风"蝴蝶"6月12日生成。台风"蝴蝶"的最新情况基本上可以确定,台风"蝴蝶"将在6月12日前后于南海中北部生成,之后会朝着海南、粤西一带奔去。想象一下,如同大自然愤怒的巨兽一般的台风裹挟着巨大的能量正缓缓朝着这个方向移动。
中巴合作的BINGO射电望远镜主体结构出厂发运 - 天天要闻

中巴合作的BINGO射电望远镜主体结构出厂发运

记者6月9日从中国电子科技集团有限公司获悉,由中国电科网络通信研究院承研的“捕捉宇宙中重子声学振荡信号(BINGO)射电望远镜”主体结构9日从河北石家庄出厂发运,运往位于巴西帕拉伊巴州的台址。这标志着BINGO射电望远镜圆满完成设计与制造工