肿瘤生长伊始,有一些细胞会移动到肿瘤生长位置附近或远端并进入休眠状态。这些细胞不为手术或化疗所动,像是埋藏在身体里的“定时炸弹”,会在某一刻解除休眠并生长成新的肿瘤,即使是经历了肿瘤“完全切除”的一些患者,在多年后肿瘤仍然会复发。因此,确定驱动休眠肿瘤细胞重新激活的机制对于癌症治疗十分重要。
在12月2日发表于Science Translational Medicine的一项研究中,阿斯利康和Wistar研究所等机构的研究人员发现,肿瘤细胞的再激活依赖于中性粒细胞和应激激素,而且用β受体阻滞剂可防止小鼠肿瘤细胞再激活。这为延迟或预防肿瘤复发带来了有希望的治疗策略。
来源:Science Translational Medicine
流行病学和临床研究证明慢性压力与癌症进展有关。在扩散性休眠肿瘤细胞小鼠模型中,研究人员发现肾上腺素、去甲肾上腺素和皮质醇等应激激素(stress hormones)能通过β2-肾上腺素能受体诱导中性粒细胞迅速并大量释放促炎性S100A8/A9蛋白。
S100A8/A9可诱导髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)活化,导致氧化脂质在中性粒细胞中积累。在氧化脂质释放后,肿瘤细胞中成纤维细胞生长因子受体(FGFR)通路上调,使肿瘤细胞解除休眠,形成新的肿瘤病灶。
研究人员测试了两种药物。其中,特异性β2-肾上腺素能受体拮抗剂(β-blocker,β受体阻滞剂)ICI-118551能使中性粒细胞停止分泌S100A8/A9,而且ICI-118551对中性粒细胞无细胞毒性作用。
β-受体阻滞剂抑制中性粒细胞S100A8/A9的分泌(来源:Science Translational Medicine)
另一种药物S100A8/A9阻断剂他喹莫德(tasquinimod)能显著降低应激小鼠肿瘤病灶的发生频率。
他喹莫德抑制肿瘤发生(来源:Science Translational Medicine)
研究人员还收集了80例经手术切除肿瘤的肺癌患者的血清样本,他们发现这些肺癌患者血清中高浓度的S100A8/A9与较短的复发时间相关。
肺癌患者S100A8/A9与复发时间的关系(来源:Science Translational Medicine)
根据这些发现,研究人员建议给癌症患者使用β受体阻滞剂,这可能是预防某些类型癌症复发的有效方法。此外,阻断S100A8/A9产生的药物也可能是更好的方法。
“我们希望能开发靶向疗法来打破这一机制,从而大大延长肿瘤的缓解时间。”论文通讯作者,阿斯利康癌症免疫学首席科学家Dmitry Gabrilovich博士说道。
参考资料:
1# Michela Perego et al. Reactivation of dormant tumor cells by modified lipids derived from stress-activated neutrophils. Science Translational Medicine (2020)
2# Stress Can Activate Neutrophils, a Type of Immune Cells, to Reawaken Dormant Tumor Cells and Trigger Cancer Recurrence(来源:The Wistar Institute)
3# High levels of stress hormone may reawaken cancer cells