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恶性脑膜瘤(MM)治疗困难,免疫疗法或为其带来希望。研究人员评估高度纯化的人源诱导自然杀伤细胞(GiNKs)对 MM 的抗肿瘤作用,发现 GiNKs 可促进 MM 细胞凋亡,延长小鼠生存期。该研究为 MM 治疗提供新方向。
在医学领域,肿瘤一直是威胁人类健康的重大难题,尤其是恶性脑膜瘤(MM),它是一种极具侵袭性的肿瘤,即便进行了全切除手术(Gross Total Resection,GTR),仍有较高的复发率,严重威胁患者生命。传统的治疗手段,如手术和放疗,对 MM 的疗效有限,因此,迫切需要探索新的治疗策略。免疫疗法的出现,为攻克 MM 带来了新的希望。它通过激活人体自身免疫系统来对抗肿瘤,具有独特的优势。在此背景下,来自 Nara Medical University 的研究人员开展了一项关于免疫疗法的研究,旨在探究高度纯化的人源诱导自然杀伤细胞(GiNKs)对 MM 的抗肿瘤效果。该研究成果发表在《Biomedicine 》杂志上,为 MM 的治疗开辟了新的道路。
研究人员在开展此项研究时,运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,使用 xCELLigence 实时细胞分析(RTCA)系统检测细胞生长抑制情况;通过流式细胞术,利用 APC - 共轭膜联蛋白 V(Annexin V)和 PE - 共轭小鼠抗人 CD45 进行二维(2D)单层细胞凋亡检测以及三维(3D)球体细胞凋亡检测;借助荧光显微镜,进行基于羧基荧光素琥珀酰亚胺酯(CFSE)的细胞毒性检测。在动物实验方面,构建了原位异种移植小鼠模型,将 MM 细胞植入小鼠大脑,随后给予不同处理,观察小鼠生存情况。此外,还运用了 RNA 测序(RNA - seq)分析肿瘤细胞基因表达变化,以及蛋白质免疫印迹(Western blot)分析蛋白表达水平。
下面来看具体的研究结果。在体外实验中,通过 RTCA 系统研究发现,GiNKs 对 IOMM - Lee 和 HKBMM 细胞的生长具有显著抑制作用,且这种抑制作用呈现出剂量和时间依赖性。2D 单层细胞凋亡检测显示,GiNKs 能够诱导 IOMM - Lee 和 HKBMM 细胞凋亡,与对照组相比,差异具有高度统计学意义(p<0.0001)。在 3D 球体实验中,荧光显微镜观察和流式细胞术检测均表明,GiNKs 能在 24 小时内诱导 MM 球体中的细胞死亡和凋亡,凋亡程度同样与共培养的 GiNKs 数量相关(p<0.0001)。
在体内实验中,研究人员构建了原位异种移植小鼠模型,将 IOMM - Lee 或 HKBMM 细胞植入 NOG 小鼠大脑,然后在植入后第四天经颅内输注 GiNKs。结果发现,接受 GiNKs 治疗的小鼠(GiNK 组)生存时间明显长于仅接受载体 HBSS 治疗的对照组(IOMM - Lee 模型:p = 0.0045;HKBMM 模型:p = 0.0053)。同时,GiNK 组小鼠体重下降幅度小于对照组,这表明 GiNKs 不仅具有抗肿瘤作用,还对小鼠的整体健康有益。
在机制研究方面,研究人员对小鼠颅内肿瘤进行 RNA - seq 分析和 Western blot 分析。RNA - seq 数据显示,与对照组相比,GiNK 组中多种与氧化磷酸化(OXPHOS)系统相关的线粒体基因,如MT - ND1、MT - RNR2等显著下调(p<0.0001)。Western blot 分析进一步验证了MT - ND1和MT - RNR2蛋白表达的变化,在 IOMM - Lee 细胞中,两者的表达均显著受到抑制(MT - ND1:p = 0.0035;MT - RNR2:p = 0.038),在 HKBMM 细胞中也呈现出下调趋势。此外,研究人员还评估了与 NK 细胞免疫相关的激活和抑制配体编码基因的表达,发现对照组和 GiNK 组之间无显著差异。
综合上述研究结果和讨论,本研究具有重要意义。研究表明,GiNKs 能够通过下调线粒体相关基因,抑制 OXPHOS 系统,从而诱导 MM 细胞凋亡,发挥强大的抗肿瘤作用。这为 MM 的治疗提供了一种新的免疫治疗策略,即通过局部免疫疗法,将扩增和激活的 GiNKs 直接注入大脑,有望改善 MM 患者的治疗效果。尽管该研究存在一些局限性,如使用健康志愿者的外周血单个核细胞(PBMCs)诱导 GiNKs 可能不适用于 MM 患者、动物模型与临床实际存在差异、缺乏深入的毒性评估以及未对线粒体动力学变化进行详细分析等,但这并不影响其为后续研究和临床实践提供重要的参考和方向。未来研究可针对这些不足展开,进一步探索 GiNKs 在 MM 治疗中的潜力,为攻克恶性脑膜瘤这一难题带来更多希望。