大阪大學大學院醫學系研究科的石井優教授、松井崇浩副教授、新谷康教授、以及同大學醫學部附屬醫院的醫務人員谷口聖治(現任大阪羽曳醫療中心診療主任)等人組成的研究團隊宣佈,發現了免疫細胞——肺泡巨噬細胞在肺癌環境中,會通過蛋白質「Activin A」促進肺癌增殖的現象。研究團隊在肺癌模型小鼠體內,使肺泡巨噬細胞缺損後,肺癌部位縮小。研究團隊通過全面調查基因表現,進一步確認了肺泡巨噬細胞產生的「Activin A」會促進肺癌細胞增殖的事實。該成果有望促進開發新的肺癌治療方法。相關成果已發表在國際學術雜誌《Nature Communications》1月17日號上。

圖1. 肺泡常在性巨噬細胞平時擔負著維持肺泡結構的重要作用,但對肺癌卻有增殖幫助作用。(供圖:大阪大學)
人的免疫系統與病原體一樣也會對癌細胞發揮作用。肺泡巨噬細胞僅存在於肺部,是正常的肺組織中分佈最多的免疫細胞,對肺癌也產生某種影響。另一方面,到目前為止的癌症研究中,由於都是將癌症移植到模型小鼠的腹膜等肺以外的地方,因此無法還原肺癌環境,從而難以進行詳細的解析。
此次研究團隊發現,在眾多肺癌病理組織中,肺癌組織裏聚集了肺泡巨噬細胞。為了調查肺泡巨噬細胞的作用,研究團隊通過外科在小鼠左肺中形成腫瘤,成功構建了還原肺癌環境的「肺癌模型小鼠」,並進行了一系列的研究。
首先,研究團隊用缺失肺泡巨噬細胞的小鼠製作了模型小鼠。結果與預想不同,肺癌病竈反而縮小了。
其後,為了調查肺泡巨噬細胞發揮了怎樣的作用,研究團隊用RNA序列,分析、比較了通常的肺泡巨噬細胞和處於肺癌狀態的巨噬細胞的基因表現。
結果發現,肺癌狀態下的肺泡巨噬細胞中,出現了TGF―β家族細胞介素之一的抑制素的基因高表達。抑制素通過形成二聚體,產生與細胞增殖及分化等相關的Activin A。此前,已有報告稱Activin A與其他癌症的增殖相關,但對於其與肺癌的關係尚不明確。
為了調查Activin A對肺癌的作用,洋酒團隊在肺癌細胞中添加了Activin A後,肺癌發生增殖。而缺乏產生抑制素的INHBA基因的巨噬細胞會抑制肺癌的增殖能力。並且如果將Activin A抑制劑添加到肺癌中,肺癌病竈就會縮小。通過這些結論,研究團隊明確了肺泡巨噬細胞產生抑制素的機制,及肺癌通過Activin A增殖的機制。
由於Activin A是與細胞增殖相關的因子,因此肺癌可能是通過微環境,利用了為了癒合肺癌引起的發炎而產生的Activin A。
聰明的癌細胞「將周圍變為夥伴」
石井教授表示:「雖然癌細胞自身也有增殖能力,但另一方面,它們也足夠聰明,能夠讓周圍的細胞變成自己的盟友。此次我們明確了其中的一些機制。今後,我們希望通過抑制Activin A和肺泡巨噬細胞,開發新的肺癌治療方法。」
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌:Nature Communications
論文:In vivo induction of activin A-producing alveolar macrophages supports the progression of lung cell carcinoma
DOI:doi.org/10.1038/s41467-022-35701-8