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撰文 | 凯特·格雷厄姆-肖(Kate Graham-Shaw) 
翻译 | 董子晨曦
在生物体内,有一些细胞会无情地吞噬其他细胞。这种“细胞相食”的现象其实是一种很常见的自然过程。例如,在人体内,白细胞每秒都会吞噬掉数百万个衰老的红细胞。一项发表于《美国科学院院刊》(PNAS)的新研究认为,通过一组基因来刺激细胞间的同类相食行为,可以提升一种新型癌症免疫疗法的效果
这个想法最初来源于美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的生物学家丹尼丝·J.蒙特尔(Denise J. Montell),她也是这篇新论文的通讯作者。她和同事注意到,在果蝇胚胎中,Rac蛋白家族(均为鸟苷三磷酸酶)过量表达会导致胚胎中的正常组织死亡。一些Rac蛋白能帮助细胞包裹其试图摄入的物质。蒙特尔说,研究结果显示,改造一些Rac蛋白就可以让细胞“疯狂”吞噬它们的邻居。人类体内的RAC基因也会表达具有类似功能的蛋白质。蒙特尔想知道这些研究成果能否帮助她的新同事梅根·莫里西(Meghan Morrissey),莫里西主要研究一种名为CAR-M的癌症免疫疗法。
CAR-M疗法已经进入了早期的临床试验阶段,该疗法聚焦于一种白细胞——巨噬细胞,它们天然地会吞噬人体内的有害物质,但通常并不会作用于癌细胞。在CAR-M疗法中,研究者会收集患者的巨噬细胞,并利用基因工程技术让细胞表面拥有嵌合抗原受体,这样巨噬细胞就能识别癌细胞。接着,他们会将改造过的巨噬细胞放回患者体内,它们就会开始追踪和吞噬癌细胞。目前,已有一种相关的免疫疗法在临床上使用,这种疗法对血液癌症最为有效。研究人员希望CAR-M疗法能够靶向实体瘤,例如乳腺癌或肺癌。莫里西的研究很有潜力,但她观察到很多巨噬细胞对癌细胞只是“细嚼慢咽”。蒙特尔猜测他们或许可以利用RAC基因,让巨噬细胞的食欲变得更旺盛。 
在这项新研究中,蒙特尔、莫里西和同事发现,至少在实验室里,过度激活巨噬细胞的RAC基因后,它们确实会在吞噬癌细胞时表现出更强的能力。研究团队正在考虑与生物技术公司开展合作,进而在更大的组织和患肿瘤的小鼠中测试这些发现。蒙特尔希望,如果这些测试成功,可以“尽快将研究从小鼠实验转移到临床试验阶段”。
美国圣路易斯华盛顿大学医学院的肿瘤学家纳桑·辛格(Nathan Singh)表示:“这无疑是一次激动人心的转化,将在基础生物学中的观察应用到了哺乳动物免疫细胞的基因工程改造中。” 他主要从事CAR免疫疗法研究。在动物实验中,很重要的一部分是确保这些巨噬细胞只会吞噬肿瘤,辛格补充说道:“不过,证明巨噬细胞能在组织层面上吞噬肿瘤,也是至关重要的。”
本文选自《环球科学》2024年4月刊“前沿”栏目。
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