肿瘤免疫
微环境研究思路
肿瘤生存和生长所在的环境即微环境,是肿瘤细胞赖以生存和发展的复杂环境,由于肿瘤细胞的特点,无限的生长,持续的血管生成,组织浸润和转移,逃避免疫追杀,策反肿瘤免疫系统等注定导致肿瘤细胞与其他普通细胞生存环境是不同的,因此肿瘤微环境为特殊的肿瘤细胞提供不同于普通细胞生长所需要的各种信号以帮助肿瘤细胞可以增殖和侵略。
就像是植物生长需要营养丰富的土壤,“肿瘤微环境”也“帮助”肿瘤细胞更快地进行增殖和“侵略”。因此“破坏”肿瘤生长的微环境是否可以作为未来肿瘤靶向药的研究方向呢?
目前针对肿瘤的研究主要集中在肿瘤生长,侵袭和转移,肿瘤免疫等几大方向。
下面我们就针对三个方向展开讲。
1. 肿瘤侵袭与转移
肿瘤细胞的侵袭和转移是恶劣的肿瘤细胞的生物学行为,不同肿瘤细胞转移能力不同,相同肿瘤细胞还有不同转移潜力的亚群,不同亚群的肿瘤细胞还存在着器官特异性。而侵袭和转移是肿瘤患者死亡的最主要因素。因此如何预防和阻断癌细胞的转移就是大幅度提高癌症治愈率的最合理的策略。
肿瘤的侵袭和转移是一个复杂的过程,大致可分为肿瘤细胞从原发灶脱离,降解基底膜,浸润以及黏附到血管内皮细胞,进入血管迁移到达特定位置后,通过黏附血管内皮,侵入基底膜后,迁移到特定器官形成转移灶。
因此理论上,如果能够阻止肿瘤细胞转移的某一个过程,也许会多多少少抑制肿瘤的转移,延长病人生存期。因为抗肿瘤转移药物的研究也是针对肿瘤转移的各个环节找寻不同的药物靶点,比如可以通过抑制MMPs(基质金属蛋白酶)活性等抑制肿瘤细胞降解基底膜;细胞黏附分子(cell adhesion molecules,CAMs)是细胞黏附功能的执行者,如何将其作为药物靶点可以抑制或者减缓肿瘤细胞的运动;如何阻止肿瘤血管生成进而阻止肿瘤细胞的转移等都是目前针对肿瘤侵袭转移的热门研究靶点。
2. 肿瘤血管生成
肿瘤血管生成在肿瘤的生长和转移中起着重要的作用,是肿瘤生长、侵袭、转移和复发的先决条件。肿瘤血管生成是一个极其复杂的过程,一般包括小血管内皮细胞的激活,细胞外基质降解,细胞在机制中迁移,增殖,内皮细胞组建中空管道,最终形成新的血管等步骤。肿瘤组织这种新生血管结构及功能是不同于正常血管的,无序,迂回,粗细不均匀,分支过多;血管基质不完善,血管内皮细胞形态异常,重叠生长,细胞间隙增宽,有很多开口;血管泄露增加,血流紊乱;血管泄露增加,淋巴引流功能紊乱,导致肿瘤微环境间质流体压力升高等特征等,在这种恶劣的生存环境下,肿瘤细胞一旦生存下来,必然获得更强的生存优势。
由于肿瘤血管的角色是不仅提供氧气和营养物质,也会清除废物,而且为肿瘤细胞的转移和免疫细胞的浸润提供通道。因此,血管生成在肿瘤的发展转移过程中起到重要作用,抑制这一过程将能明显阻止肿瘤组织的发展和扩散转移。目前发现的血管生成开关开启的调控子有VEGF家族、IL8、TGFβ、PDGF、FGF,EGF、TGF、MMP家族、TIMP家族,TNFα、HIF-1α等。
针对血管生成的抗肿瘤药物主要是两方面,一是通过抑制肿瘤血管生成进而阻止肿瘤的侵袭和转移,成长。二是使肿瘤“血管正常化”,因为肿瘤血管分布存在异质性,会导致肿瘤药物以及免疫细胞不能充分的接触到肿瘤细胞,因此使得每一个肿瘤细胞能够充分接触到肿瘤药物/免疫细胞可以最大效果杀伤肿瘤细胞。
3. 肿瘤免疫治疗
正常情况下,免疫系统能够识别并清除肿瘤微环境中的肿瘤细胞,肿瘤细胞为了能够生存,采用不同的策略--延迟、改变甚至阻止抗肿瘤免疫,这些策略称为“免疫逃避机制“。因此肿瘤免疫治疗旨在通过激活或重新激活免疫系统,杀死或控制肿瘤细胞。
肿瘤免疫治疗可以按照以下方式分类:增强免疫疗法:通过利用机体内的免疫系统中的免疫效应分子主动攻击肿瘤细胞或者通过调控内源的免疫调节机制/免疫激活机制,放大免疫系统的激活,以达到杀死肿瘤细胞的目的,例如基因工程T细胞(CAR-T或者TCR-T),抗体靶向治疗,抗原/佐剂疫苗和树突细胞疫苗等。
癌症免疫正常化疗法:阻断肿瘤免疫逃避机制,目的在于选择性地修复“由肿瘤诱导”而失去的抗肿瘤免疫力,例如免疫检查点抑制剂的研究(PD1/PD-L1,CTLA-4)。
当我们研究抗肿瘤药物的时候,并非是针对是某一种目标,实质我们要考虑到整个肿瘤微环境在肿瘤抗肿瘤药物杀伤中所扮演的角色,因为肿瘤逃避药物杀伤的方式有多种多样,当我们仅仅是针对某一种方向去研究抗肿瘤药物的时候,常常会导致药效不佳或者达不到治疗的目的。
因此全面考虑肿瘤微环境在肿瘤耐药性所扮演的角色,才能更好的展开各方面的研究。而默克旗下肿瘤微环境的研究高效利器 —— MILLIPLEX®多重蛋白检测产品能够帮助科研人员做好工作。
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