2021-12-01 21:45

巨噬细胞中的胆固醇代谢:新的结果为肺癌提供了新的见解

Cholesterol me<em></em>tabolism in macrophages: New results offer insight into lung cancer

脂质代谢的显著变化已知发生在与非小细胞肺癌(最常见的肺癌形式)相关的细胞中。来自萨尔兰大学的制药科学家Alexandra K. Kiemer和Jessica Hoppstädter发现,与肿瘤合作的免疫细胞的脂质和胆固醇代谢严重受损,这与在肿瘤组织中观察到的情况相反。他们开发的细胞培养模型允许他们检查与肿瘤生长相关的参数。现在的目标是找到新的治疗方法。该研究小组已将其研究结果发表在《生物医学》杂志上。

肺癌是全球死亡率最高的癌症。这部分是由于我们仍然不知道当肺癌形成时,体内究竟发生了什么。高度复杂的过程和反应链发生在细胞内,其中一些过程似乎以一种冲突的方式相互作用。这使得寻找新的治疗方法变得困难。萨尔兰大学(Saarland University)药物生物学教授Alexandra K. Kiemer领导的研究小组的新发现有助于揭示其中一些过程的复杂性。

众所周知,非小细胞肺癌是最常见的肺癌形式,肿瘤细胞的脂质和胆固醇水平远高于健康组织的细胞。Kiemer的团队是第一个证明与肿瘤相关的免疫系统巨噬细胞(因此得名“肿瘤相关巨噬细胞”)的胆固醇含量明显低于健康组织中的巨噬细胞。该论文的主要作者Jessica Hoppstädter博士解释说:“考虑到我们在肿瘤组织中发现的较高的胆固醇水平,与肿瘤相关的巨噬细胞中胆固醇的低含量令人惊讶。”她发现在这些巨噬细胞中影响胆固醇代谢的基因的程序不同:“在细胞中调节胆固醇摄取和胆固醇生产的基因被下调,而那些确保胆固醇从巨噬细胞中输出的基因被上调,”Hoppstädter说。

药物研究团队的这些新发现证实了之前其他研究的结论,即降低胆固醇的药物似乎不是治疗非小细胞肺癌的有效方法。Kiemer教授说:“虽然在实验室中使用降胆固醇药物治疗时,肺肿瘤细胞生长得更慢,但在对照临床研究中,这种药物似乎对疾病的发展没有特别积极的影响。”

最新的结果为这些观察提供了一种可能的解释。巨噬细胞中的低水平胆固醇似乎有助于肺肿瘤的生长。“我们的研究结果表明,巨噬细胞支持肿瘤的特性与胆固醇的存在有关。胆固醇似乎在潜在的调节过程中发挥着关键作用,”杰西卡Hoppstädter解释道。

巨噬细胞是我们每个人与生俱来的先天免疫系统中的关键防御细胞。正常情况下,这些细胞的作用是保护身体,保持身体健康。巨噬细胞(其名字在希腊语中的意思是“大食者”)吞噬并摧毁病原体,如细菌或癌细胞。但是一些肿瘤细胞成功地使巨噬细胞服从它们。通过重新编程巨噬细胞,肿瘤细胞能够使巨噬细胞为它们工作,而不是对抗它们。“巨噬细胞本质上缺陷到另一边,并开始支持肿瘤的生长,”Hoppstädter说。例如,重组巨噬细胞支持血管的形成,从而改善营养物质和肿瘤细胞的血液供应。

Saarbrücken研究人员的工作有助于增加对这种重编程是如何发生的理解。他们比较了正常胆固醇代谢的巨噬细胞和胆固醇代谢改变的巨噬细胞的过程。Hoppstädter博士说:“如果通过阻止胆固醇外排使肿瘤相关巨噬细胞中的胆固醇水平正常化,这些巨噬细胞将停止那些支持肿瘤生长的活动,如血管重建。”

Saarbrücken的制药研究人员希望利用这些新结果防止巨噬细胞被劫持来支持肿瘤生长。为了进行这些研究,研究小组开发了一种新的测试模型。他们首先从“正常”供血者的血样中提取健康的巨噬细胞,并从这些样本中开发了细胞模型,在这些模型中巨噬细胞被改变,使它们的行为类似于肺肿瘤中的缺陷巨噬细胞。杰西卡Hoppstädter说:“通过我们的新细胞模型,我们可以对相关过程进行非常广泛的有针对性的研究。”正常情况下,这需要大量的肺癌组织,而这些组织很难获得,这将大大减缓研究的速度。从长期来看,Saarbrücken中的制药科学家希望利用他们的基础研究工作的结果来开发新的治疗技术。如果成功,未来意味着肿瘤细胞将无法招募巨噬细胞进行支持,从而阻碍肿瘤的进一步生长。