我们的先天免疫系统可以抵御多种感染性病原体,这些病原体的遗传变异远远超过癌症。作为先天免疫的关键效应器,中性粒细胞可以消除遗传异质的病原体,当人体出现感染或炎症时,中性粒细胞就会聚集在有炎症的地方开始吞噬细胞和细菌,帮助机体抵御感染等疾病的发生。并且其在癌症中具有类似的功能,然而,中性粒细胞杀死癌细胞的机制还不完全清楚。
近日,芝加哥大学的科学家们在《CELL》上在线发表了“Neutrophil elastase selectively kills cancer cells and attenuates tumorigenesis”文章,该研究发现中性粒细胞弹性蛋白酶ELANE可以杀死遗传多样性不同的癌细胞,并且对非癌细胞的毒性极小,这增加了将其开发为泛抗癌疗法的可能性。
癌症免疫疗法的作用机理很容易理解:我们的免疫系统能识别病毒、细菌等病原体,对其展开攻击,让我们保持健康。只要让免疫系统学会识别癌细胞,就能把它们当作外来病原体进行消灭。
在这项研究中,芝加哥大学的科学家们做出了突破。他们发现人类的中性粒细胞能释放一种叫做ELANE的弹性蛋白酶,而这种酶能特异性激活癌细胞的细胞凋亡通路,产生抗癌效果。
作为一种弹性蛋白酶,ELANE能降解一些蛋白质,其中就包括了参与细胞凋亡的CD95(也称Fas)蛋白。CD95在降解后会释放出一个叫做“死亡结构域”的蛋白片段,它在细胞凋亡过程中起到了重要的作用。有意思的是,这个死亡结构域所结合的组蛋白H1,恰好在癌细胞中有着很高的表达水平。原本癌细胞用组蛋白H1来稳定自己的基因组,没想到却因此暴露了自己的弱点,让科学家们找到了它的命门。
正是因为癌细胞和普通细胞表达的组蛋白H1水平有区别,科学家们发现ELANE能有效杀伤多种不同的癌细胞,却不会误伤到周围的健康细胞。更值得注意的是,研究人员们发现ELANE对三阴性乳腺癌、黑色素瘤、以及肺癌等难治的癌症都具有杀伤效果,表明它可能成为一种“不限癌种”的创新疗法!
进一步的分析发现,另一种类似ELANE的弹性蛋白酶PPE有望带来更强力的治疗反应,科学家们将继续探索如何让这两种蛋白酶的疗效最化,使其能尽早造福全球癌症病患!