Omprogrammering av immunceller för att attackera cancertumörer
Cancerceller kan vara förrädiska mål för både terapeutiska medel och kroppens naturliga försvarslinje - immunsystemet. Men ett nytt tillvägagångssätt för att ”koppla om” makrofager, kroppens patogen- och skräpsätare, kan erbjuda en ny boost till cancerimmunterapi.
Immunterapi är en typ av behandling som fokuserar på att öka kroppens immunsvar mot cancertumörer.
Denna typ av terapi har blivit mer populär de senaste åren, och forskare har prioriterat att bättre förstå hur cancerceller och specialiserade immunceller interagerar med varandra.
I en ny studie har ett forskargrupp från Abramson Cancer Center vid University of Pennsylvania i Philadelphia, PA undersökt hur man "stimulerar" makrofager för att attackera cancerceller.
Makrofager är vita blodkroppar som ingår i immunsystemet och vars roll är att ”äta” potentiellt skadliga främmande partiklar, samt att rensa upp cellulärt skräp.
Kräftcellerna, förklarar utredarna, skyddar sig normalt mot dessa immunceller genom att skicka dem en signal som översätts som ”ät inte mig” genom ett protein som heter CD47.
I den aktuella forskningen - vars resultat visas i tidskriften Naturimmunologi - teamet hittade ett sätt att "koppla om" makrofager så att de skulle ignorera CD47: s "ät inte mig" -signal och börja attackera cancertumörer.
”Priming” immunceller mot cancer
Forskarna förklarar att det helt enkelt att blockera signalerna om att "inte ät mig" att cancertumörerna överför inte alltid leder till att makrofagerna ökar deras attack.
Av denna anledning testade teamet med en musmodell en metod för att aktivera och "prima" dessa immunceller för att slå mot tumörerna.
"Det visar sig att makrofager måste grundas innan de kan gå till jobbet, vilket förklarar varför solida tumörer kan motstå behandling med CD47-hämmare enbart", konstaterar studiens seniorförfattare Dr Gregory Beatty.
I sina musmodeller använde utredarna CpG, en typ av kort, enkelsträngad, syntetisk DNA-molekyl som fungerar som ett antitumör, immunsvarstimulerande medel för att aktivera makrofagerna.
Efter detta ingripande fann forskarna att mössen med CpG-aktiverade makrofager upplevde snabb tumörkrympning och hade längre överlevnadsnivåer.
Teamet förväntade sig att - förutom den inledande CpG-aktiveringen - skulle makrofagerna också kräva en sekundär "hjälpare", såsom en CD47-hämmare, för att låta dem effektivt "äta" cancercellerna.
De blev dock förvånade över att se att även när cancercellerna uttryckte höga nivåer av CD47 kunde makrofagerna de hade aktiverat "ignorera" den starka "ät inte mig" -signalen och fortsätta att attackera tumörerna.
”Det krävs en förändring av ämnesomsättningen”
För att förstå varför detta hände analyserade Dr. Beatty och teamet makrofagernas ämnesomsättning efter aktivering. De märkte att dessa immuncellers metaboliska aktivitet hade skiftat, och makrofagerna var beroende av både glutamin (en aminosyra) och glukos (ett enkelt socker) för deras energibehov.
Forskarna tror att det var detta skifte som lät makrofagerna hantera cancerceller effektivt.
"Cancer krymper inte utan hjälp av makrofager och makrofager behöver rätt bränsle för att äta cancerceller och krympa tumörer", konstaterar Dr. Jason Mingen Liu, studiens huvudförfattare.
”För att göra detta behövs en förändring av ämnesomsättningen för att styra energin i rätt riktning. Det är ämnesomsättningen som i slutändan tillåter makrofager att åsidosätta signaler som säger att de inte ska göra sitt jobb. ”
Dr. Jason Mingen Liu
Dr Beatty, Mingen Liu och teamet föreslår att forskare nu måste göra ytterligare arbete kring makrofager och deras ämnesomsättning. De förklarar att många läkemedel som läkemedlet för närvarande använder vid behandling av diabetes och hjärt-kärlsjukdomar, till exempel, kan påverka metabolismen av dessa celler. Det är dock fortfarande oklart hur dessa interaktioner kan påverka resultaten av cancerimmunterapi.
