華人學者發現腫瘤血管和免疫系統交流機制，有望改善免疫療法
癌症治療的思路有很多種。有的旨在通過影響滋養腫瘤的血管來阻止其生長，而有的則通過作用於免疫系統以消除腫瘤。最近，貝勒醫學院的科學家們發現，腫瘤血管生成和免疫系統之間存在相互影響，
“腫瘤‘成功’的特徵之一就是其觸發新血管形成的能力，這些血管為生長中的癌細胞團提供氧氣和營養物質，”文章通訊作者Xiang Zhang教授說道：“旨在阻斷新血管生成以讓腫瘤‘忍饑挨餓’的療法可能會延緩其生長，但也可能帶來不良後果，包括腫瘤進展和抗藥性產生。
▲文章通訊作者Xiang Zhang教授官網）
為了更好地理解這一看似的矛盾，研究者們仔細地研究了乳腺癌的腫瘤微環境。
“我們正努力更全面地認識乳腺癌腫瘤的微環境，”Xiang Zhang教授說道：“腫瘤微環境包括癌細胞和其他被招募至腫瘤並助其生長的其他類型細胞。科學家們將這些細胞分成多個亞群，
儘管腫瘤擁有豐富的血管，但由於其結構和功能的異常，腫瘤血管的功能並不佳。它們不能向腫瘤運送足夠的血液，限制了氧氣和營養物質的供應，從而產生不利的微環境，
▲正常（左）和腫瘤（右）血管對比
）
最近，將腫瘤血管的功能和結構恢復正常，即血管正常化（vessel normalization），被認為是有望改善腫瘤血管阻斷療法的有效策略。
▲腫瘤血管正常化）
Xiang Zhang教授的團隊發現，CD4陽性T細胞可以促進血管正常化的過程，而在當中最主要的就是能夠分泌γ-干擾素的一型輔助T細胞（Th1 cell）。
生物資訊學分析顯示，涉及到血管正常化和免疫啟動（尤其是T細胞浸潤和活化有關）的基因表達水準之間存在著顯著的正相關。不僅如此，這兩個過程之間似乎存在著相互調控。小鼠實驗顯示，如果將CD4陽性T細胞去除或去活，腫瘤血管的正常化就會被抑制；如果通過免疫檢查點阻斷將CD4陽性T細胞啟動，腫瘤血管正常化則會得到促進。此外，打亂腫瘤血管正常化的進程也會阻止T細胞浸潤。
▲腫瘤血管正常化和免疫啟動之間的相互調節）
“腫瘤血管阻斷療法和免疫療法均已在臨床中取得了不同程度的成功，”Xiang Zhang教授說：“例如，免疫療法在黑色素瘤和肺癌的治療中已經有了成功案例，這些癌症的侵襲性都非常強，且在這之前均無法得到有效治療。然而，仍然有許多患者對此沒有反應。同樣地，從腫瘤血管阻斷療法的結果來看，許多嘗試沒有如預期的那樣取得成功，而且我們還沒有理解為這其中的原因。”
這一研究人員的結果表明，癌症治療不僅應考慮腫瘤微環境中免疫細胞的存在及其活性，還應考慮腫瘤的血管結構，因為這會影響到腫瘤對免疫療法是否有反應。
“我們的研究結果表明，針對血管生成的抗癌療法很可能影響機體的抗腫瘤免疫反應，反之亦然。因此，通過結合這兩種療法，我們可能會取得更好的療效，”Xiang Zhang教授說：“然而，我們離實際的臨床解決方案還有相當的距離。我們希望，我們的工作將為那些聯合這兩種不同療法的研究者提供一些理論依據，用於生物標誌物和治療策略的研究。”
此外，打亂腫瘤血管正常化的進程也會阻止T細胞浸潤。▲腫瘤血管正常化和免疫啟動之間的相互調節）
“腫瘤血管阻斷療法和免疫療法均已在臨床中取得了不同程度的成功，”Xiang Zhang教授說：“例如，免疫療法在黑色素瘤和肺癌的治療中已經有了成功案例，這些癌症的侵襲性都非常強，且在這之前均無法得到有效治療。然而，仍然有許多患者對此沒有反應。同樣地，從腫瘤血管阻斷療法的結果來看，許多嘗試沒有如預期的那樣取得成功，而且我們還沒有理解為這其中的原因。”
這一研究人員的結果表明，癌症治療不僅應考慮腫瘤微環境中免疫細胞的存在及其活性，還應考慮腫瘤的血管結構，因為這會影響到腫瘤對免疫療法是否有反應。
“我們的研究結果表明，針對血管生成的抗癌療法很可能影響機體的抗腫瘤免疫反應，反之亦然。因此，通過結合這兩種療法，我們可能會取得更好的療效，”Xiang Zhang教授說：“然而，我們離實際的臨床解決方案還有相當的距離。我們希望，我們的工作將為那些聯合這兩種不同療法的研究者提供一些理論依據，用於生物標誌物和治療策略的研究。”