衰老细胞疫苗可能是一种抗癌疗法

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癌细胞具有许多特征,使免疫系统能够识别并攻击它们。然而,这些相同的细胞创造了一个阻止免疫细胞并保护肿瘤的环境。这意味着免疫细胞无法到达癌细胞并清除它们。多年来,科学界一直致力于通过使用基于死亡肿瘤细胞的疫苗来提高免疫系统对抗癌症的有效性。 IRB 巴塞罗那科学家由 ICREA 研究员 Manuel Serrano 博士和瑞典卡罗林斯卡学院的 Federico Pietrocola 博士领导,研究了诱导癌细胞衰老如何提高免疫反应的有效性……

Krebszellen haben eine Reihe von Merkmalen, die es dem Immunsystem ermöglichen, sie zu erkennen und anzugreifen. Dieselben Zellen schaffen jedoch eine Umgebung, die Immunzellen blockiert und den Tumor schützt. Das bedeutet, dass Immunzellen die Krebszellen nicht erreichen können, um sie zu entfernen. Die Wissenschaft arbeitet seit Jahren daran, die Wirksamkeit des Immunsystems gegen Krebs durch den Einsatz von Impfstoffen auf Basis toter Tumorzellen zu steigern. Wissenschaftler des IRB Barcelona unter der Leitung des ICREA-Forschers Dr. Manuel Serrano und Dr. Federico Pietrocola, jetzt am Karolinska Institutet in Schweden, haben untersucht, wie die Induktion der Seneszenz in Krebszellen die Wirksamkeit der Immunantwort …
癌细胞具有许多特征,使免疫系统能够识别并攻击它们。然而,这些相同的细胞创造了一个阻止免疫细胞并保护肿瘤的环境。这意味着免疫细胞无法到达癌细胞并清除它们。多年来,科学界一直致力于通过使用基于死亡肿瘤细胞的疫苗来提高免疫系统对抗癌症的有效性。 IRB 巴塞罗那科学家由 ICREA 研究员 Manuel Serrano 博士和瑞典卡罗林斯卡学院的 Federico Pietrocola 博士领导,研究了诱导癌细胞衰老如何提高免疫反应的有效性……

衰老细胞疫苗可能是一种抗癌疗法

癌细胞具有许多特征,使免疫系统能够识别并攻击它们。 然而,这些相同的细胞创造了一个阻止免疫细胞并保护肿瘤的环境。 这意味着免疫细胞无法到达癌细胞并清除它们。 多年来,科学界一直致力于通过使用基于死亡肿瘤细胞的疫苗来提高免疫系统对抗癌症的有效性。

IRB 巴塞罗那科学家由 ICREA 研究员 Manuel Serrano 博士和瑞典卡罗林斯卡学院的 Federico Pietrocola 博士领导,研究了如何诱导癌细胞衰老,从而比死亡癌细胞更大程度地提高免疫反应的有效性。 在给健康小鼠接种衰老癌细胞疫苗并刺激肿瘤形成后,研究人员观察到这些动物没有患上癌症或患癌症的情况明显减少。 他们还分析了疫苗接种对已患肿瘤的动物的有效性。 尽管由于肿瘤的保护屏障,结果较为温和,但在这种情况下也观察到了改善。

我们的研究结果表明,在刺激免疫系统对抗癌症方面,衰老细胞是首选,并为考虑用这些细胞接种疫苗作为一种可能的治疗方法铺平了道路。”

Manuel Serrano 博士,巴塞罗那 IRB 细胞可塑性与疾病实验室主任

研究人员在黑色素瘤动物模型和胰腺癌模型中测试了该技术,黑色素瘤是一种以免疫系统强烈激活为特征的癌症,胰腺癌模型对免疫细胞存在强大的屏障。 使用衰老癌细胞进行预防性疫苗接种治疗对这两种肿瘤类型均有效。 他们还补充了来自癌症患者的肿瘤样本的研究,证实人类癌细胞如果先前已经衰老,也具有更强的激活免疫系统的能力。

该小组目前正在研究衰老细胞疫苗接种和免疫疗法的综合有效性。

衰老及其激活免疫系统的能力

衰老是受损或老化细胞达到的一种潜在状态,在这种状态下它们不会繁殖,但也不会消失。 衰老细胞向其环境释放信息信号,警告它们的存在并刺激炎症反应和组织再生。

在癌症方面,塞拉诺博士领导的研究人员发现,衰老细胞的特性使它们成为激活免疫系统并改善其对肿瘤反应的良好选择。 一方面,衰老细胞作为活细胞,在体内停留的时间比死亡细胞长,因此可以更长时间地刺激免疫系统。 另一方面,由于这些细胞不分裂,因此它们无法再生肿瘤。

“我们的研究得出的结论是,肿瘤细胞衰老的诱导提高了免疫系统对这些细胞的识别,并增加了它们产生的反应强度。所以我们的结果非常积极,”来自同一实验室的博士生、该研究的第一作者 Inés Marín 解释道。

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正如本研究中所观察到的,衰老细胞呈现独特的信号,刺激免疫系统的识别和激活,并且与诱导衰老之前细胞呈现的信号不同。

Scott W. Lowe 博士和 Direna Alonso-Curbelo 博士的平行发现

细胞可塑性和疾病实验室的发现与纽约纪念斯隆凯特琳癌症中心 (MSKCC) 领导并与巴塞罗那 IRB 合作完成的另一篇论文同时发表在同一期刊上。 后者由 Direna Alonso-Curbello 博士(现任巴塞罗那 IRB 炎症、组织可塑性和癌症实验室负责人)和 Scott W. Lowe 博士撰写,得出了补充性的结论,尽管它以截然不同的方法研究了该主题。

简而言之,MSKCC 开始的工作重点是描述肿瘤细胞衰老的诱导如何改变介导肿瘤与免疫系统之间通讯的分子程序。 “迄今为止,大多数研究都集中在衰老细胞向其环境“发送”炎症信号的能力。我们的工作表明,这种通讯是双向的,表明衰老增强了细胞从环境中“接收”信号的能力。“激活细胞毒性 T 细胞识别和破坏信号的关键途径,”Alonso-Curbelo 博士解释道。

这项工作表明,通过诱导衰老而增强的“接收”环境信号的能力,增强了干扰素等信号的抗肿瘤作用,使肿瘤细胞对免疫系统更加可见,并在肝癌模型中重新激活抗肿瘤免疫。

其他与年龄相关的疾病以及衰老细胞占主导地位的疾病,例如动脉粥样硬化,也可能受益于潜在的衰老细胞疫苗。 在这种情况下,巴塞罗那 IRB 的科学家还报告说,免疫细胞可能会将衰老细胞错误地识别为外来细胞。 这些结果与其他研究暴露于压力的细胞的研究结果一致,这些细胞也可能被误认为是外来细胞。

这项研究由巴塞罗那IRB领导,与巴塞罗那Vall d’Hebron肿瘤研究所(VHIO)的Maria Abad博士和Alena Gros博士领导的实验室以及加拿大CHU Sainte-Justine研究中心的Etienne Caron博士领导的实验室合作进行。 此外,生物统计和生物信息学系在 Camille Stephan-Otto Attolini 博士的指导下,组织病理学中心设施在 Neus Prats 博士的指导下,均位于巴塞罗那 IRB。

来源:

生物医学研究所 – IRB

参考:

马林,M.,等人。 (2022) 细胞衰老具有免疫原性并促进抗肿瘤免疫。 癌症发现。 doi.org/10.1158/2159-8290.CD-22-0523