塔斯马尼亚恶魔传染性癌症如何逃避免疫检测

这种癌症已经导致70%的塔斯马尼亚恶魔死亡,但它不会引起动物免疫系统的警觉。从好的方面来说,这些基因指令是可逆的

一项新的研究发现,一种已导致70%野生塔斯马尼亚恶魔死亡的癌症,通过“关闭”某些原本能够使免疫系统识别它的基因而变得具有传染性。

恶魔面部肿瘤病是世界上仅有的两种传染性癌症之一(另一种影响狗,且是非致命性的)。它通过澳大利亚有袋动物互相咬伤或轻咬而传播,传播癌细胞,这些癌细胞生长成巨大的面部肿瘤。癌症要么转移到其他器官,要么阻止塔斯马尼亚恶魔进食或饮水。无论哪种方式,通常在六个月内死亡。专家预测,如果肿瘤疾病得不到遏制,该物种可能在20年内消失

剑桥大学免疫学研究员汉娜·西德尔说,免疫系统应该能够捕获这些肿瘤细胞,但癌性入侵不会在恶魔体内引起免疫反应。西德尔和她的同事现在已经发现了原因:肿瘤细胞缺乏称为主要组织相容性复合体分子的表面分子。这些MHC分子允许免疫系统检测入侵细胞。没有它们,癌症基本上是隐形的。


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西德尔告诉LiveScience:“这解释了为什么恶魔的免疫系统不将DFTD(恶魔面部肿瘤病)细胞识别为外来物,正如它应该做的那样,或者识别为癌细胞,就此而言。”

但有个好消息。剑桥大学的研究员吉姆·考夫曼也表示,通常情况下,抛弃MHC表面涂层的癌细胞是通过永久性基因突变来实现的。但DFTD细胞的情况并非如此。

考夫曼告诉LiveScience:“我们偶然发现的事实是,MHC分子的消失是通过调控实现的。”

调控基因
换句话说,包含制造MHC分子的指令的基因仍然存在于癌细胞的基因组中。这些指令只是没有被转录,分子也从未形成。考夫曼说,这意味着癌细胞的隐形是可逆的。

研究人员通过使用一种称为γ-干扰素的通讯蛋白在培养皿中的恶魔肿瘤细胞培养物中“开启”MHC编码基因,证明了这个概念。曾经不含MHC的细胞再次开始制造MHC分子。 

此外,研究人员检查了来自野生塔斯马尼亚恶魔的肿瘤活检,发现在肿瘤的某些罕见部分,免疫细胞正在入侵。在这些区域,癌细胞正在制造MHC分子,这表明基因有时可以自发地重新开启。考夫曼和西德尔说,这不足以拯救塔斯马尼亚恶魔免于死亡,但确实为疫苗带来了希望。[查看受感染的塔斯马尼亚恶魔的照片]

考夫曼说:“我们希望做的是找到一种方法来倾斜平衡,使免疫系统更好地识别并能够清除肿瘤。” 研究人员今天(3月11日)在《美国国家科学院院刊》杂志上发表了研究结果。 

传染性癌症的关键
西德尔说,开发将需要一些时间,但研究人员怀疑MHC的发现可能是为野外疾病创建疫苗的关键步骤。目前,拯救塔斯马尼亚恶魔免于灭绝的唯一方法是将未感染的圈养种群保存在动物园中。

考夫曼说,这一发现也是对抗人类疾病的有用武器。对动物体内特定疾病病原体了解得越多,科学家就越能更好地应对它,以防它袭击人类。当人类免疫缺陷病毒(HIV)这种慢病毒出现时,慢病毒在很大程度上仍然是一个谜。在人类死亡的情况下,花了数年时间才赶上对该疾病如何运作的基本理解。相比之下,卫生专业人员对疯牛病的出现做好了更好的准备,因为类似的疾病,如羊瘙痒病,已经在绵羊和山羊身上进行了研究。

考夫曼说:“人类目前还没有传染性肿瘤。” “但人们永远不知道何时会发生,无论是明年还是1000年后。”

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