历来打仗,杀敌同时免不了自损,而打仗的最高境界——以不战而屈人之兵。
肿瘤治疗也是如此,无论是手术还是放化疗,都无法避免对健康组织的损伤。是否在治疗肿瘤中也存在不伤害正常细胞就能消灭肿瘤的神操作呢?
通过一种新的治疗能使肿瘤凋亡,肿瘤消灭但不伤害周围组织,形成一个坑(如下图箭头所指),我们暂且称它为“肿瘤龛(kān)”。这就是希望!
第一排使用了ELANE,第二排为对照组
这或许是肿瘤治疗的最高境界。那么,这是如何做到的?洋葱带你一起解读这个发表在《Cell》的研究。
- 研究发现,人类血液多形核中性粒细胞(PMN)可以杀死癌细胞,且主要抗癌成分是其释放的中性粒细胞弹性蛋白酶(ELANE)。
- ELANE在体外能有效杀死所有癌细胞,又对周围的非癌组织无毒。
- ELANE杀癌细胞是通过激活细胞死亡程序来实现,此过程保护了免疫系统,增强免疫反应,击杀扩散的癌细胞。
- 猪胰弹性蛋白酶(PPE)克服了ELANE在体内被蛋白酶抑制剂限制功效的困难,并取得了显著的治疗效果。
研究发现,一种白细胞——多形核中性粒细胞(PMN)具有抗癌作用,它对免疫系统发出的化学信号做出反应,并迁移到体内需要的不同部位,将癌细胞杀死。
多次体外实验表明,ELANE既安全又有效,能够有效杀死所有的肿瘤细胞,同时对附近的非癌的组织无毒性。
在整个过程中,还有一个重要的成分——组蛋白H1,它在肿瘤细胞中升高,有助于ELANE对癌细胞的选择性。从而做到只杀肿瘤,不伤害正常组织。
这种高度选择性杀伤过程还能保护免疫细胞,免疫细胞能够与抗原产生免疫反应,并延伸到癌症扩散的部位,消灭范围更广的癌细胞。
经过对比分析体内和体外的分子学差异,发现肿瘤微环境中的细胞分泌了丝氨酸蛋白酶抑制剂,限制ELANE在体内的疗效。
找到问题,就能到找解决问题的答案!研究人员发现了一种猪胰弹性蛋白酶(PPE)能解决这个难题,它是一种类似于ELANE的蛋白质,同时对肿瘤微环境中的抑制剂不太敏感,且在体内并没有发现明显副作用。在小鼠体内实验中已经取得了很好效果,如下图所示。
小鼠肺组织。上图使用失活的PPE,肿瘤仍存在;下图使用正常的PPE,肿瘤消失
参考文献
Neutrophil elastase selectively kills cancer cells and attenuates tumorigenesis. Cell. 2021 Jun 10;184(12):3163-3177.
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