Les cèl·lules assassines naturals (cèl·lules NK) són les "assassines ocupacionals" dels tumors i tenen un paper fonamental en la immunoteràpia antitumoral. Tanmateix, la funció antitumoral de les cèl·lules NK al microambient tumoral es veu seriosament desafiada. La majoria dels tumors avançats poden escapar de la mort de les cèl·lules NK. És urgent aclarir el mecanisme i trobar un nou esquema per restaurar la funció de les cèl·lules NK.
El Centre Nacional de Recerca de Ciència de Materials a Microescala de la Universitat de Ciència i Tecnologia de la Xina i l'equip d'investigació del professor Wei Haiming, el professor Zheng Xiaohu i el professor Tian Zhigang del Departament de Ciències de la Vida i Medicina, en cooperació amb l'equip de recerca de Huang Guangming, de l'Escola de Química i Ciència de Materials de la Universitat de Ciència i Tecnologia de la Xina i el director de Qian Yeben del Primer Hospital Afiliat de la Universitat Mèdica d'Anhui, van trobar que les cèl·lules NK del microambient del teixit tumoral van perdre les protuberàncies de la màscara facial. i no va poder identificar cèl·lules tumorals, Pèrdua de la funció antitumoral. També van crear una "tecnologia de detecció d'espectrometria de masses de membrana cel·lular immune única", revelant que la pèrdua d'esfingomielina, el component principal de la membrana de les cèl·lules NK, és la raó principal de la pèrdua de les protuberàncies superficials de les cèl·lules NK.
Aquest assoliment de la investigació es va publicar a la revista Nature Immunology el 23 de març de 2023, sota el títol "Els tumors evaden la citotoxicitat immune alterant la topologia superficial de les cèl·lules NK". L'estudi revela un nou mecanisme d'escapament immune del tumor, proporcionant noves idees i objectius per a la immunoteràpia tumoral basada en cèl·lules NK.
En aquest estudi, es pot veure clarament la morfologia de la topologia de la membrana cel·lular NK al microentorn del teixit normal i del teixit tumoral mitjançant la tecnologia de microscopi electrònic de transmissió i exploració. La superfície de la membrana normal de les cèl·lules NK és rica en protuberàncies, mentre que la superfície de la membrana de les cèl·lules NK al microambient del teixit tumoral és inusualment llisa i, òbviament, es perden les protuberàncies (figura 1).
Figura 1: La superfície de les cèl·lules NK normals de la sang perifèrica i el teixit hepàtic mostrava abundants protuberàncies de la membrana (esquerra i mitjana), mentre que la superfície de les cèl·lules NK del microambient del teixit tumoral era inusualment llisa i es van perdre protuberàncies de la membrana (dreta).
Una exploració posterior ha descobert que les cèl·lules NK normals utilitzen protuberàncies de membrana per reconèixer i agafar cèl·lules tumorals i promouen les interaccions cèl·lula-cèl·lula per formar "sinapsis immunitàries", exercint efectes antitumorals. Aquesta sinapsi immune és una estructura especial entre les cèl·lules NK i les cèl·lules tumorals. Les cèl·lules NK alliberen granzim per dissoldre i matar les cèl·lules tumorals a través de la sinapsi immune. Tanmateix, en pacients amb tumor avançat, es perden els processos de les cèl·lules NK en el microambient del teixit tumoral, cosa que fa que no puguin reconèixer les cèl·lules tumorals i formar sinapsis immunitàries, perdent així la capacitat de matar les cèl·lules tumorals (figura 2).
Figura 2: Les cèl·lules NK normals de la sang perifèrica i el teixit hepàtic utilitzen processos de membrana per formar "sinapsis immunes" amb cèl·lules tumorals (esquerra i mitja), mentre que les cèl·lules NK del microambient del teixit tumoral no tenen processos de membrana i no els formen (dreta).
L'equip d'investigació també va crear la "tecnologia de detecció d'espectrometria de masses de la membrana de la cèl·lula immune única", va trobar que la composició de la membrana de les cèl·lules NK al microambient del tumor va canviar, principalment perquè el contingut d'esfingomielina es va reduir significativament i va confirmar que el trastorn del metabolisme de la serina en el microambient tumoral va ser la principal causa de la disminució de l'esfingomielina. L'ús d'inhibidors de l'esfingofosfolipasa dirigits pot augmentar significativament el contingut d'esfingomielina a la membrana de cèl·lules NK del microambient tumoral, restaurar la formació de neurites i millorar la capacitat de reconeixement i matança de les cèl·lules tumorals. La intervenció dirigida a l'esfingomielinasa combinada amb bloquejadors de punts de control immunològic té un efecte anticancerígen sinèrgic.
Aquest estudi interpreta el nou mecanisme de caos funcional i escapada immune de cèl·lules NK derivades del tumor des d'una nova perspectiva de la topologia de la membrana cel·lular, i també proporciona una nova estratègia per millorar la immunoteràpia de les cèl·lules NK.
