癌细胞坏死（necrosis）程度常被用于判断患者的后续治疗成果，但攻击性神经胶母细胞瘤（aggressive glioblastoma）患者却出现癌细胞坏死数量越高，患者存活率降低的情形。宾州大学医学院小儿科、生物化学、分子生物学助理教授 Wei Li 博士所带领的研究团队，发现某一种白血球可能是造成这些癌细胞坏死高但患者存活率降低的原因，研究结果登上《Nature Communications》期刊。
新型态细胞死亡模式 Ferroptosis
癌细胞坏死过去往往归因于慢性局部出血（chronic ischemia），但近年来科学家观察到一种新型态的细胞死亡模式，叫做铁依赖型细胞死亡（ferroptosis）主要是一种铁依赖的氧化损伤，因为细胞内活性氧生成与降解失衡，且细胞抗氧化能力降低，致使脂质活性氧累积引发。由于能使癌细胞死亡，进而抑制癌细胞成长或防止神经退化疾病发生，ferroptosis 于国际上取得不少关注。
延伸阅读：铁依赖型细胞死亡（ferroptosis）可望让免疫疗法更有效2 阶段证明嗜中性白血球能促进 ferroptosis
该研究团队在观察神经胶母细胞瘤的动物模型时，发现一种由嗜中性白血球（neutrophils）引发的 ferroptosis。嗜中性球是一种白血球，研究团队注意到它会出现在神经胶母细胞瘤癌细胞死亡的位置。
而为进一步理解嗜中性白血球在 ferroptosis 扮演的角色，他们执行 2 阶段实验。首先，降低动物模型中嗜中性白血球的数量，结果动物模型中癌细胞的坏死数量也接连减少。接下来，他们将嗜中性白血球分离出来，并在实验室中针对癌细胞进行实验，结果显示出嗜中性白血球能抑制癌细胞增生。
再来，他们发现，嗜中性白血球能透过将含有骨髓过氧化酶（myeloperoxidase）的颗粒转移到肿瘤细胞中，诱导肿瘤细胞内脂质过氧化物（lipid peroxides）的铁依赖性累积。骨髓过氧化酶的抑制或消耗会抑制嗜中性白血球诱导的肿瘤细胞的细胞毒性。更进一步来看，肿瘤内谷胱甘肽过氧化酶 4（glutathione peroxidase 4）的过度表现或酰基辅酶 A 合成酶长链家族成员 4（acyl-CoA synthetase long chain family member）耗竭，降低肿瘤的坏死和侵袭性。
坏死性发炎可能是患者存活率降低的原因？
该研究团队发现中推论到，在神经胶母细胞瘤肿瘤早期发展过程中，所引发的局部出血会吸引嗜中性白血球到组织损害的部位，导致正反馈回路，最大程度地扩大神经胶母细胞瘤 ferroptosis 的进展。
然而尽管他们对癌细胞坏死原因有多一点了解，但仍不确定为何神经胶母细胞瘤细胞 ferroptosis 反而降低临床前和临床患者的整体存活率，但他们怀疑受精卵形成的肿瘤细胞分泌促使肿瘤原因子和/或其他免疫细胞（例如小胶质细胞）的招募聚集和活化，可能是导致如某些在神经胶母细胞瘤小鼠模型中观察到会导致神经发炎（坏死性发炎）和脑细胞激素风暴的非自主肿瘤效应，最终引发不可逆的脑水肿、恶病质、多器官功能障碍和死亡。另外，嗜中性白血球是如何抵达癌细胞也是一大问题，不过这都需进一步研究。
该研究结果可望成为未来神经胶母细胞瘤疗法的研发基础，进而创造更有效益的治疗策略。Li 博士也说道：“未来若我们能够开发出预防坏死的治疗方法，那么这些肿瘤的侵袭性可能会降低，这可能对胶质母细胞瘤患者非常有帮助。”
延伸阅读：启动越野模式！白血球与癌细胞移动自如参考资料：
1. Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-18355-2
2. https://news.psu.edu/story/639884/2020/12/07/research/white-blood-cells-may-cause-tumor-cell-death-thats-not-good-news
©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因线上版权所有 未经授权不得转载。合作请联系：service@geneonlineasia.com
