DNA条形码揭示癌细胞逃避免疫系统防御的能力

　　

每条彩色丝带代表一个DNA条形码。随着肿瘤的发展，一些癌细胞开始主导肿瘤，如橙色和红色丝带所示。这表明，这些癌细胞已经有了逃离免疫系统的能力，甚至在治疗后也能继续生长。

使用DNA通过条形码来追踪癌细胞的时间，科学家们表明，癌症细胞有不同的能力逃脱免疫系统的防御。

根据加文医学研究所的一项新的科学研究，一些癌细胞可以利用平行机制来规避免疫系统的防御，并抵抗免疫疗法的治疗。

研究人员发现，乳腺癌细胞能够通过抑制杀伤T细胞的作用和阻碍免疫系统标记肿瘤细胞进行破坏的能力来复制和转移。

第一作者Louise Baldwin说，她是Alex Swarbrick教授的博士生:“我们知道，乳腺癌通常对免疫疗法反应不佳，我们想知道是否有一种内在机制使乳腺癌细胞能够逃离免疫系统。”

在这项研究中，科学家们使用了一种称为DNA条形码的技术，这种技术用已知的序列标记细胞，并跟踪肿瘤细胞的发展。

Baldwin女士说:“我们发现，有些罕见的癌细胞能够逃脱免疫系统，逃脱免疫疗法的治疗。”

这些机制可以作为治疗的潜在靶点，阻止肿瘤细胞的适应和扩散。另一个未来的应用可能是在预后方面，大量的细胞可能表明哪些患者可能对免疫治疗反应不充分。

这项新研究于今天(11月7日)发表在《Nature Communications》杂志上。在这段视频中，Alex Swarbrick教授解释了这项研究。

尽管免疫疗法对许多癌症都是有效的治疗方法，但在有些人体内，癌细胞的进化超过了免疫系统的防御。这个过程被称为免疫编辑。肿瘤细胞和免疫细胞之间的相互作用会导致许多癌细胞被免疫系统摧毁，但有些却没有被发现，继续生长和扩散。

研究人员使用了带有已知DNA“条形码”标记的小鼠乳腺癌细胞，这是一种从一代细胞传递到下一代细胞的序列。

条形码使研究小组能够定位更具攻击性、抵抗力的细胞来自哪里，因为他们可以追溯到原始细胞，看它是否生长或萎缩。

“第一作者Simon Junankar博士想要了解抵抗是适应性的——癌细胞是躲避和迂回——还是它们预先设定了逃避免疫系统的程序，”Garvan癌症动态细胞生态系统项目的实验室负责人兼联合领导Alex Swarbrick副教授说。

研究小组发现，即使在治疗之前，癌细胞已经多样化。他说:“一些细胞已经获得了逃避免疫的能力，这意味着它们有一种天生的逃避免疫系统的能力。”

细胞似乎以并行的方式来完成这一过程。一种方法是抑制杀手T细胞的作用，杀手T细胞通常会摧毁有害细胞。另一种是减少细胞上MHC1的表达，MHC1是免疫系统识别有害细胞的标志。

Swarbrick副教授说:“当免疫系统启动时，大多数肿瘤细胞会消失，但有一小部分会继续生长和扩张。肿瘤不断进化和多样化，免疫系统的作用或化疗等治疗就像修剪一棵树——癌细胞被消灭了，但树上剩下的分支继续生长。”

科学家们还调查了这些细胞的基因，但没有发现与之相关的基因。这表明表观遗传学可能在起作用。

参考文献：DNA barcoding reveals ongoing immunoediting of clonal cancer populations during metastatic progression and immunotherapy response