В исследовании , опубликованном в журнале Cell 5 марта, профессор Чжан Сяомин из Шанхайского института иммунитета и инфекций (SIII) Китайской академии наук и проф. Гао Цян, Фань Цзя и Ян Ли из Фуданьского университета обнаружили неожиданный уровень сложности, скрытый внутри нейтрофилов, которые ранее считались относительно однородной популяцией короткоживущих иммунных клеток.
Используя передовую технологию секвенирования одноклеточной РНК, исследователи проанализировали отдельные нейтрофилы 17 различных типов рака у 143 пациентов. Они обнаружили, что нейтрофилы могут принимать по меньшей мере 10 узкоспециализированных и различных функциональных состояний, связанных с воспалением, образованием кровеносных сосудов и, что самое интересное, с презентацией антигенов для активации мощных Т-клеток, убивающих рак.
«Мы были удивлены, обнаружив такую сложную сложность и различные роли, присущие нейтрофилам, которые так долго игнорировались в простой популяции», — сказал профессор Чжан. «Что особенно примечательно, так это их недавно обнаруженная способность действовать как антигенпрезентирующие клетки , созревая и объединяя Т-клетки против рака. Кроме того, обилие антигенпрезентирующих нейтрофилов связано с улучшением прогноза для пациентов при многих типах опухолей, выявленных в этом исследовании. ."
Благодаря обширному анализу исследователи определили, что это антигенпрезентирующее состояние может быть включено посредством метаболической передачи сигналов аминокислоты лейцина и последующих эпигенетических изменений .
«Мы нашли способ разбудить неиспользованную армию, уже живущую в нашей иммунной системе. Стратегическая активация этих состояний нейтрофилов или модуляция их поведения с помощью метаболических или диетических средств представляет собой совершенно новую парадигму, расширяющую возможности иммунотерапии рака», — сказал профессор Чжан.
Затем исследователи подтвердили терапевтический потенциал этих результатов с помощью моделей in vivo. Они обнаружили, что доставка антигенпрезентирующих нейтрофилов или простое регулирование лейциновой диеты резко усилили противоопухолевый иммунный ответ у мышей, а лечение также заметно улучшило результаты иммунотерапии контрольных точек PD-1 при ряде типов рака.
«Это полностью меняет то, как мы воспринимаем нейтрофилы в контексте рака», — сказал профессор Гао. «Теперь мы знаем, что можем использовать разнообразные скрытые особенности нейтрофилов для повышения эффективности иммунотерапии. Мы очень рады дальнейшему изучению потенциальных преимуществ этих недавно открытых механизмов в клиниках».
Это исследование подчеркивает ценность подходов к секвенированию отдельных клеток для выявления новых функциональных аспектов даже внутри, казалось бы, хорошо изученных иммунных клеток. Использование скрытого потенциала нейтрофилов может дать новое понимание диагностики и лечения рака.