自然殺傷細胞（NK細胞）是腫瘤的“職業(yè)殺手”，在抗腫瘤免疫治療上發(fā)揮舉足輕重的作用，但是在腫瘤微環(huán)境中，NK細胞的抗腫瘤功能受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，大部分晚期腫瘤都能逃避NK細胞的殺傷。為此，科研人員亟需弄清其中的機理，尋找恢復(fù)NK細胞功能的新方案。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授魏海明、鄭小虎和田志剛課題組，與化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院教授黃光明課題組以及安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院教授錢葉本合作，發(fā)現(xiàn)腫瘤組織微環(huán)境NK細胞丟失表面膜突起，無法識別腫瘤細胞，失去了抗腫瘤功能。他們還創(chuàng)建了一種“單個免疫細胞膜質(zhì)譜檢測技術(shù)”，揭示NK細胞膜主要組分鞘磷脂的丟失是NK細胞丟失表面突起主要原因。3月23日，研究成果在線發(fā)表于《自然-免疫》雜志。研究揭示了一種腫瘤免疫逃逸的新機制，為基于NK細胞的腫瘤免疫治療提供了新思路與新靶標(biāo)。

外周血和肝臟組織來源的正常NK細胞表面呈現(xiàn)豐富的膜凸起（左、中），而腫瘤組織微環(huán)境NK細胞表面異常光滑，膜凸起丟失（右） 中國科大供圖

研究人員利用透射與掃描電鏡技術(shù)，能夠清晰看到正常組織和腫瘤組織微環(huán)境NK細胞膜的拓?fù)鋵W(xué)形態(tài)有明顯區(qū)別，正常NK細胞膜表面存在豐富突起，而腫瘤組織微環(huán)境NK細胞膜表面異常光滑，突起明顯丟失。

進一步探索發(fā)現(xiàn)，正常NK細胞利用膜突起識別和抓取腫瘤細胞，并促使細胞間相互作用，形成“免疫突觸”，發(fā)揮殺腫瘤作用。這種免疫突觸是NK細胞與腫瘤細胞形成的細胞間特殊結(jié)構(gòu)，NK細胞通過免疫突觸釋放顆粒酶溶解殺傷腫瘤細胞。然而，晚期腫瘤患者腫瘤組織微環(huán)境NK細胞突起丟失，無法識別腫瘤細胞，不能形成免疫突觸，從而失去殺傷腫瘤細胞的能力。

此外，研究人員還創(chuàng)建了“單個免疫細胞膜質(zhì)譜檢測技術(shù)”，發(fā)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境NK細胞的膜成分發(fā)生改變，主要是鞘磷脂的含量顯著降低，并證實腫瘤微環(huán)境的絲氨酸代謝失調(diào)是導(dǎo)致鞘磷脂下降的主要誘因。使用靶向鞘磷脂酶的抑制劑能夠顯著提高腫瘤微環(huán)境NK細胞膜鞘磷脂的含量，恢復(fù)突起形成，提高腫瘤細胞識別以及殺傷能力。靶向鞘磷脂酶的干預(yù)方式聯(lián)合免疫檢查點阻斷劑，起到協(xié)同抗癌的效果。

研究人員認(rèn)為，此項研究從全新的細胞膜拓?fù)鋵W(xué)角度詮釋了腫瘤來源NK細胞功能絮亂和免疫逃逸的新機制，也為提高NK細胞的免疫治療提供新策略。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41590-023-01462-9

來源：《自然—免疫》