癌症研究 · global
癌細胞先「噤聲」、巨噬細胞再築巢:肺轉移的兩段式免疫逃脫
跨時序多體學研究描出癌細胞落腳肺部後的接力機制:少數細胞先以PHGDH相關狀態躲過清除,隨後由巨噬細胞打造免疫保護區;阻斷任一階段都能壓低小鼠轉移生長。
癌症轉移最難攔截的時刻,可能不是腫瘤已在遠端器官長成之後,而是少數癌細胞剛抵達、尚未形成影像可見病灶之際。一項刊登於《Science》的研究追蹤肝癌細胞在肺部落腳的過程,發現免疫逃脫並非單一步驟,而是一場由癌細胞與周遭免疫細胞先後接手的兩階段行動。
研究團隊結合譜系追蹤、單細胞與空間多體學、小鼠實驗及人類轉移檢體,觀察從單一播散癌細胞到明顯肺轉移的九個時間點。結果顯示,多數細胞會在早期先天免疫清除中消失,少數倖存者則短暫進入靜止、PHGDH高表現的狀態,並在微小轉移灶形成期間聚集。
PHGDH是絲胺酸合成途徑的重要酵素,但這次研究指向的作用不只涉及養分供應。團隊提出,PHGDH相關機制可透過抑制性組蛋白標記H3K27me3,使多種趨化激素的轉錄沉寂。癌細胞因此降低招引免疫細胞的訊號,讓剛萌芽的轉移灶形成一片免疫細胞稀少的區域,撐過最脆弱的早期階段。
接著登場的是CX3CR1高表現的肺間質巨噬細胞。研究觀察到,這群細胞在癌細胞大規模擴張前短暫增加,並招募具有免疫抑制作用的細胞,將原本暫時的隱匿狀態進一步改造成有利於生長的「免疫特權」微環境。換言之,癌細胞先把求救訊號調低,巨噬細胞再替它築起保護巢穴。
在小鼠模型中,干擾癌細胞的PHGDH—H3K27me3軸,或移除相關間質巨噬細胞,都能恢復部分免疫監視並抑制肺部轉移定殖。這使兩個短暫出現的生物學窗口成為潛在治療切入點,也提示預防轉移或許需要針對不同階段採取不同策略,而非只攻擊已快速增殖的癌細胞。
不過,這套機制目前主要由前臨床模型建立;人類檢體可提供一致性線索,尚不足以證明病人體內必然依照相同時序發展。PHGDH與巨噬細胞也參與正常代謝及免疫功能,如何精準鎖定轉移微環境、避免全身性副作用,仍是走向臨床前必須回答的問題。研究描出的首先是一張更細緻的轉移地圖,而不是已可用於病人的治療方案。