Nature子刊 | 科学家发现可通过唤醒''睡着的''巨噬细胞吃掉癌细胞

2019年1月21日，Nature子刊《Nature Immunology》刊登了宾夕法尼亚大学Abramson癌症中心的最新研究成果，他们发现活化的巨噬细胞可以利用谷氨酰胺和葡萄糖作为能量来源，以保证他们有足够的能量吃掉癌细胞。科学家已经研究出了为巨噬细胞提供攻击和吞噬癌细胞所需能量的方法。通过改变巨噬细胞的CD47通路代谢，成功唤醒巨噬细胞去工作，吃掉癌细胞。

巨噬细胞属免疫细胞，几乎存在于所有人体组织中，有多种功能，是研究细胞吞噬、细胞免疫和分子免疫学的重要对象。它们能够吞噬并杀死外来入侵者，比如细菌或病毒。它们还会消灭死亡或濒死的细胞、癌细胞等。肿瘤相关巨噬细胞（TAM）主要分为M1型和M2型巨噬细胞，M1型巨噬细胞具有抗肿瘤作用；M2型巨噬细胞主要发挥促进肿瘤生长、侵袭和转移的作用。

巨噬细胞就像T细胞和B细胞一样是免疫细胞，但不同之处在于它们可以吃掉不应该存在于体内的细胞。 

图片版权：Penn Medicine

2009年，来自斯坦福大学的免疫领域大咖Irving L. Weissman教授发现了本应吞掉癌细胞的巨噬细胞却任由癌细胞在它面前玩耍，无所作为。研究人员发现癌细胞可以通过CD47警告巨噬细胞「别吃我」，这条特别的通路被称为”CD47−mediated ‘don't-eat-me’signal”。

Irving L. Weissman教授

发现了这条通路之后，研究人员利用特殊的抗体来阻断这种信号，修复巨噬细胞杀灭癌细胞的能力。但是，Abramson癌症中心的科学家表示，仅仅阻断CD47信号通路并不足以让巨噬细胞攻击癌细胞 。要想使癌细胞乖乖就范，需要两个信号。首先，巨噬细胞需要一个信号来激活它们，比如此项研究中的Toll样受体(Toll-like receptors, TLR)激动剂。然后，他们需要第二个信号，如CD47抑制剂，可以降低它们与癌症作斗争所需的门槛。

 

该团队使用的方法，是通过CpG（可发送第一种信号:Toll样受体激动剂）激活巨噬细胞，发现在没有T细胞的情况下，它也能使肿瘤迅速缩小，延长小鼠的存活期。在实验中，他们还有一个惊人的发现，即使当CD47水平较高时，活化的巨噬细胞也能够吃掉癌细胞。

 

为了在分子生物学水平上理解这一现象，研究小组追踪了巨噬细胞的代谢活动，发现活化的巨噬细胞可以利用谷氨酰胺和葡萄糖作为能量来源，以保证他们有足够的能量吃掉癌细胞。巨噬细胞的这种代谢需要CpG的参与，这些发现证实巨噬细胞代谢在决定免疫反应结果中的重要性。