肺腺癌的组织学染色，肺腺癌由肿瘤细胞以及免疫微环境的细胞（包括肿瘤相关中性粒细胞）组成。图片来源：Caroline Contat (洛桑联邦理工学院)
癌症不仅由肿瘤细胞组成。事实上，随着它们的生长，它们在内部和周围形成了一个完整的细胞生态系统。这种“肿瘤微环境”由多种细胞类型组成，包括免疫系统细胞，如 T 淋巴细胞和中性粒细胞。
不出所料，肿瘤微环境引起了癌症研究人员的极大兴趣，他们不断寻找潜在的治疗靶点。当谈到免疫细胞时，大多数研究都集中在 T 淋巴细胞上，它们已成为癌症免疫疗法的主要目标——一种通过患者自身的免疫系统来对抗肿瘤的癌症疗法。
但肿瘤微环境中还有另一种类型的免疫细胞，其在癌症发展中的重要性被忽视了：中性粒细胞，它构成人体对微生物的直接或“先天”免疫反应的一部分。目前科学家们争论的问题是中性粒细胞是否有助于或抑制肿瘤的生长。
现在，由洛桑联邦理工学院生命科学学院艾蒂安·梅兰 (Etienne Meylan) 领导的研究小组发现，中性粒细胞的代谢决定了它们在肺癌发展过程中的肿瘤支持行为。该研究发表于 癌症研究，美国癌症研究协会杂志。
令科学家们感兴趣的是，癌症中的细胞代谢变得失调。作为中性粒细胞专家，他们考虑了这样一种可能性：当这些细胞驻留在肿瘤微环境中时，它们的新陈代谢也可能发生变化，这可能会影响它们对癌症生长的贡献。
肿瘤相关中性粒细胞吸收葡萄糖，以甜甜圈为代表。这使得中性粒细胞在肺部肿瘤中变老，并支持肿瘤。图片来源：Liloon（朱莉·德·迈耶）
科学家们专注于肺腺癌基因工程小鼠模型中的葡萄糖代谢，分离出肿瘤相关中性粒细胞（TAN），并将其与健康肺部的中性粒细胞进行比较。
他们的发现令人惊讶：TAN 吸收和代谢葡萄糖的效率比健康肺部的中性粒细胞高得多。研究人员还发现，TAN 表达大量称为 Glut1 的蛋白质，该蛋白质位于细胞表面，能够增加葡萄糖的摄取和使用。
为了了解 Glut1 在体内肺肿瘤发展过程中中性粒细胞中的重要性，我们使用了复杂的系统专门从中性粒细胞中去除 Glut1，”该研究的第一作者 Pierre-Benoit Ancey 说。 “通过这种方法，我们发现 Glut1 对于延长肿瘤中中性粒细胞的寿命至关重要；在没有 Glut1 的情况下，我们在微环境中发现了更年轻的 TAN。”
研究人员利用 X 射线显微断层扫描监测腺癌，发现从 TAN 中去除 Glut1 可以降低肿瘤生长速度，同时也提高了放射治疗（肺癌的常见治疗方法）的疗效。换句话说，TAN 有效代谢葡萄糖的能力似乎赋予了肿瘤抵抗治疗的能力——至少在肺癌中是这样。
科学家们认为，由于 Glut1 的缺失会缩短 TAN 的寿命，因此它们的“年龄”决定了它们是否发挥促肿瘤作用或抗肿瘤作用。 “通常，我们不知道如何针对中性粒细胞，因为它们在先天免疫中非常重要，”艾蒂安·梅兰说。 “我们的研究表明，癌症中代谢的改变可能是未来治疗策略中需要考虑的新致命弱点。毫无疑问，我们才刚刚开始了解癌症中这些令人着迷的细胞。”
参考文献：“肿瘤相关中性粒细胞中的 GLUT1 表达促进肺癌生长和对放射治疗的抵抗”，作者：Pierre-Benoit Ancey、Caroline Contat、Gael Boivin、Silvia Sabatino、Justine Pascual、Nadine Zangger、Jean Yannis Perentes、Solange Peters、E. Dale Abel、David G. Kirsch、Jeffrey C. Rathmell、Marie-Catherine Vozenin 和 Etienne Meylan，22 年 2021 月 XNUMX 日， 癌症研究.
DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-20-2870
