腫瘤生長伊始,有一些細胞會移動到腫瘤生長位置附近或遠端並進入休眠狀態。這些細胞不為手術或化療所動,像是埋藏在身體裡的「定時炸彈」,會在某一刻解除休眠並生長成新的腫瘤,即使是經歷了腫瘤「完全切除」的一些患者,在多年後腫瘤仍然會復發。因此,確定驅動休眠腫瘤細胞重新激活的機制對於癌症治療十分重要。
在12月2日發表於Science Translational Medicine的一項研究中,阿斯利康和Wistar研究所等機構的研究人員發現,腫瘤細胞的再激活依賴於中性粒細胞和應激激素,而且用β受體阻滯劑可防止小鼠腫瘤細胞再激活。這為延遲或預防腫瘤復髮帶來了有希望的治療策略。
來源:Science Translational Medicine
流行病學和臨床研究證明慢性壓力與癌症進展有關。在擴散性休眠腫瘤細胞小鼠模型中,研究人員發現腎上腺素、去甲腎上腺素和皮質醇等應激激素(stress hormones)能通過β2-腎上腺素能受體誘導中性粒細胞迅速並大量釋放促炎性S100A8/A9蛋白。
S100A8/A9可誘導髓過氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)活化,導致氧化脂質在中性粒細胞中積累。在氧化脂質釋放後,腫瘤細胞中成纖維細胞生長因子受體(FGFR)通路上調,使腫瘤細胞解除休眠,形成新的腫瘤病灶。
研究人員測試了兩種藥物。其中,特異性β2-腎上腺素能受體拮抗劑(β-blocker,β受體阻滯劑)ICI-118551能使中性粒細胞停止分泌S100A8/A9,而且ICI-118551對中性粒細胞無細胞毒性作用。
β-受體阻滯劑抑制中性粒細胞S100A8/A9的分泌(來源:Science Translational Medicine)
另一種藥物S100A8/A9阻斷劑他喹莫德(tasquinimod)能顯著降低應激小鼠腫瘤病灶的發生頻率。
他喹莫德抑制腫瘤發生(來源:Science Translational Medicine)
研究人員還收集了80例經手術切除腫瘤的肺癌患者的血清樣本,他們發現這些肺癌患者血清中高濃度的S100A8/A9與較短的復發時間相關。
肺癌患者S100A8/A9與復發時間的關係(來源:Science Translational Medicine)
根據這些發現,研究人員建議給癌症患者使用β受體阻滯劑,這可能是預防某些類型癌症復發的有效方法。此外,阻斷S100A8/A9產生的藥物也可能是更好的方法。
「我們希望能開發靶向療法來打破這一機制,從而大大延長腫瘤的緩解時間。」論文通訊作者,阿斯利康癌症免疫學首席科學家Dmitry Gabrilovich博士說道。
參考資料:
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(來源:The Wistar Institute)
3# High levels of stress hormone may reawaken cancer cells(來源:Healthing.ca)