当前肿瘤免疫领域有哪些比较火的研究方向？

2020-10-18健康

那就要拉出我前两天写的一个公众号文章来了：

今天要分享的这篇文章让人读得身心舒畅，来自中山大学宋尔卫团队的最新Nature。

有关中性粒细胞细胞外DNA陷阱（Neutrophil extracellular traps, NET）的背景知识在此不再多做赘述，感兴趣的可以参考本号之前的文章

NET的生物学功能除了能够trap住微生物以外还不为人知，有报道说血液中NET的水平可以反应机体的炎症反应，有报道称NET与肿瘤有关推测是因为NET trap住了癌细胞等等，但是并没有特别令人信服的证据和机理被提出，NET的临床意义模糊。今天的这篇文章在此基础上开创性的发现了NET参与肿瘤转移的直接证据并通过丰富的体内和体外实验找到了NET在细胞上的受体CCDC25以及其下游部分信号通路，这是一个孤儿受体上下游功能均从未有人报道过。

在文章的一开始，研究团队研究了544位乳腺癌病人的原位肿瘤和转移肿瘤，在对标本的NET染色中（MPO，pcit染色，是NET的结合蛋白），发现原位肿瘤中NET的发现比例并不高，但是转移肿瘤样品中NET却能够被普遍发现，而且肝转移的肿瘤样品中NET的含量尤其高。

利用小鼠模型进行进一步探究，通过注射乳腺癌细胞（4T1和MDA-MB-231）来进行模型模拟。他们发现在肿瘤向肝脏转移之前（Day16），就已经能够在肝脏中检测到相当数量的NET，而mRNA肿瘤检测要到注射后第34天才能够检测成功。但是血液中的NET要到Day25天才能够检测得到。也就是说，很可能是肝脏先产生NET然后释放到血液中，然后NET才会与肿瘤细胞进行相互作用。所以NET有被继续开发成为肿瘤转移性的诊疗marker的潜能。

为了探究是否NET真的与肝转移肿瘤的形成有直接关系，他们1.选用了PAD4缺陷的小鼠，这种小鼠不能够产生NET；2.往正常小鼠模型中注射DNase1来降解NET-DNA。这两种方法都能够有效抑制乳腺癌细胞向肝脏进行转移，而且不光乳腺癌细胞，HCT116细胞模拟的结肠癌的肝转移也会被抑制。

然后，进一步探究NET是怎样介导肿瘤转移的，他们利用NET进行了细胞迁移分析和细胞贴附分析。并发现NET能够促进肿瘤细胞向NET迁移，并且与黏连蛋白相比，肿瘤细胞更倾向于吸附在NET上！所以他们推测，NET介导的肝转移是通过这种趋化效应从而向高浓度NET的肝脏中进行转移的。

那么是什么蛋白介导了细胞与NET的结合和趋化？他们用生物素-NET pull down了细胞的表面膜蛋白，通过质谱鉴定出了CCDC25这个功能未知的蛋白。而且证明了CCDC25 更倾向于结合8-羟基脱氧鸟苷酸水平高的DNA（NET的biomarker）细胞实验也证明了敲除CCDC25后NET所带来的迁移、促进分裂等效应也就消失了。

体内实验也证明了敲除CCDC25的小鼠中肝转移的肿瘤数量有明显的下降，类似的效应也可以通过向小鼠体内注射CCDC25抗体来实现（药物开发）

接下来的工作能够看出一个生物lab竭尽全力想要揭示CCDC25是怎么与NET DNA进行相互作用的努力。在没有CCDC25蛋白结构的情况下，首先他们先证明了这个蛋白是一个N端在外C端在内的单次跨膜蛋白。通过突变分析，证明了第21-25氨基酸KDKYE对于CCDC功能的实现是至关重要的。在小鼠模型中过表达突变的CCDC25蛋白能够看到低水平的肿瘤肝转移。

通过CCDC25的pull down实验他们找到了下游信号蛋白整合素连接激酶（Integrin-linked kinase， ILK）以及更下游的β-parvin。于是部分信号通路NET-DNA -ILK- β-parvin-RAC1-CDC42就被进一步揭示了。