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发布日期：2024-08-25 作者：开云
肿瘤免疫微情况在影响癌细胞免疫逃逸和转移方面阐扬主要感化，癌细胞的转移凡是要求降解与重构微情况中的胞外基质。曩昔相干研究首要偏重在生物化学层面，微情况中物理身分的感化在很年夜水平上还没有摸索，特殊是细胞外基质所介导的癌细胞与免疫细胞之间的力学彼此感化是不是影响、若何影响癌细胞的免疫逃逸尚不清晰。
近日，中国科学院物理研究所/北京凝集态物理国度研究中间叶方富研究员、樊琪慧副研究员与北京航空航天年夜学徐晔传授和国科温州研究院王晓晨副研究员合作，在构建的基在I型胶原卵白水凝胶（用在摹拟体内胞外基质）的准三维体外共培育模子中，深切探讨了自然免疫细胞中的巨噬细胞在水凝胶力学旌旗灯号介导下对两种具有分歧转移潜能的结直肠癌细胞（CRC）的靶向追踪响应。相干成果以“Physical immune escape: Weakened mechanical communication leads to escape of metastatic colorectal carcinoma cells from macrophages”为题颁发在《美国国度科学院院刊（PNAS）》上。
研究团队之前发现，巨噬细胞对癌细胞的靶向追踪行动其实不完全依靠在癌细胞生化旌旗灯号，胞外基质介导的力学旌旗灯号也起侧重要感化。癌细胞经由过程重构胞外基质微布局，增添对巨噬细胞的定向吸引结果。同时，团队进一步揭露了机械敏感离子通道卵白与钙旌旗灯号通路对换控巨噬细胞的靶向追踪具有要害感化（Advanced Functional Materials 2023，33，2211807）。
图1.（A）共培育系统。（B）共培育荧光图象。（C）CRC细胞对巨噬开云体育app细胞的吸引比例。（D）CRC细胞四周的胶原纤维收集。（E）CRC细胞四周的胞外基质形变场。（F）胞外基质局部形变幅度（位移）与SW480距离的关系。（G）胞外基质形变场中的形变最年夜值umax。（H）CRC细胞对胞外基质的有用重构半径re。（I）分歧浓度胶原卵白胞外基质上的吸引比率。 ?
最新研究发现，在基在水凝胶的物理微情况中（图1A），分歧转移潜能的CRC细胞对巨噬细胞的吸引结果存在较年夜差别：低转移潜能的CRC细胞（SW480）对巨噬细胞的吸引结果较高，而转移潜能较高的CRC细胞（SW620）则反之。而在硬基底上，两种CRC细胞对巨噬细胞的吸引结果不异，均处在较低程度（图1 B和C）。
为了揭露吸引结果差别背后的机制，研究团队起首操纵牵引力显微手艺（TFM）和粒子图象测速法（PIV），定量表征了两种CRC细胞对胶原卵白纤维的重构幅度（图1 E-H），发现低转移的SW480细胞对胶原卵白具有更强的重构能力，其四周的胶原卵白收集显现较着重摆列；而高转移的SW620细胞对胶原卵白根基没有重构行动（图1 D）。研究团队进一步采取显微操作系统摹拟两种分歧癌细胞对基质的重构行动，发现更强的胞外基质力学旌旗灯号（重构幅度）可以或许致使更强的巨噬细胞响应（图2 A-E）。从而证实了胞外基质介导的力学旌旗灯号是致使分歧转移性CRC细胞对巨噬细胞吸引结果分歧的要害身分。
图2.（A）人工形变场。（B）迁徙标的目的角θ和轨迹线性度d/D的界说。（C）巨噬细胞对人工施力源的吸引比率。（D）分歧种别巨噬细胞的轨迹线性度d/D和（E）迁徙速度。（F）NC（阴性对比）和siEcad（靶向E-cadherin的siRNA）组中E-cadherin（CDH1）和α1-integrin（ITGA1）的相对mRNA表达。（G）NC和siEcad组中SW480的umax和（H）re。（I）NC和siEcad组中SW480的吸引水平。 ?
综上，本文的研究成果注解，CRC细胞对胞外基质的牵引力会极年夜地影响巨噬细胞的靶向效力，具有更高转移潜能的CRC细胞可以或许经由过程削弱牵引力，以到达遁藏巨噬细胞的目标，从而加强其免疫逃逸能力。这一发现可觉得理解癌细胞的免疫逃逸供给有价值的新视角，并为将来癌症免疫医治策略成长供给主要参考。
北京航空航天年夜学与中国科学院物理研究所结合培育博士研究生杨宸为本文的第一作者，中国科学院物理研究所叶方富研究员、樊琪慧副研究员，北京航空航天年夜学徐晔传授，国科温州研究院王晓晨副研究员为本文的配合通信作者。本研究取得了国度天然科学基金委、科技部、中国科学院的帮助。
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