Wissenschaftler identifizieren Familie natürlicher krebsbekämpfender Proteine

Wissenschaftler identifizieren Familie natürlicher krebsbekämpfender Proteine
Wissenschaftler identifizieren Familie natürlicher krebsbekämpfender Proteine
Anonim

Ein Team unter der Leitung von Wissenschaftlern der University of California, San Francisco, hat fünf Proteine ​​in Mäusen identifiziert, die das Immunsystem dazu veranlassen, Krebs anzugreifen. Die Forschung erhöht die Anzahl bekannter Ziele für Medikamente oder Impfstoffe zur Stärkung der natürlichen Krebsbekämpfungsfähigkeit des Immunsystems erheblich, sagen die Wissenschaftler.

Die Proteine, die in Krebszellen vorhanden sind, aber nicht in normalem gesundem Gewebe, markieren diese Zellen für einen schnellen Angriff durch die natürlichen Killerzellen (NK) des Immunsystems. Obwohl die Proteine ​​in Mäusen entdeckt wurden, haben die Wissenschaftler Hinweise auf ihre Gegenstücke beim Menschen.Zwei verwandte Proteine ​​wurden letztes Jahr beim Menschen identifiziert.

Die Forschung zu den fünf neuen Proteinen und den Genen, die sie codieren, wird von Wissenschaftlern der UCSF und des DNAX Research Institute in Palo Alto berichtet. Sowohl bei Mäusen als auch beim Menschen greifen NK-Zellen Krebszellen aggressiv an, sobald sie mit diesen Proteinen markiert sind. Dies lässt sich anhand von Tumorzellkulturen demonstrieren, bei denen eine einzelne NK-Zelle eine markierte Krebszelle innerhalb weniger Minuten zerstört; Dann machen Sie weiter, um die nächste feindliche Zelle zu eliminieren, betonen die Forscher. Derzeit laufen Studien, um festzustellen, ob NK-Zellen in Mäusen, die Tumore tragen, die mit den neu entdeckten Proteinen markiert sind, gleichermaßen aggressiv sind.

"Die natürlichen Killerzellen des Immunsystems greifen schnell an, sobald Krebszellen als fremd markiert werden", sagt Lewis Lanier, PhD, leitender Autor des Artikels, der über die Forschung berichtet. „Aber Krebszellen sind Teil des eigenen ‚Selbst‘und das Immunsystem hat normalerweise Schwierigkeiten, sie als Eindringlinge zu erkennen." Lanier ist Professor für Mikrobiologie und Immunologie am UCSF Comprehensive Cancer Center, Teil des UCSF Medical Center.

Mit der Identifizierung von fünf weiteren Proteinen, die NK-Zellen vor einem Angriff warnen, haben die Forscher eine Reihe neuer Ziele für Medikamente, um die Fähigkeit des Immunsystems zur Krebsbekämpfung zu stärken, schlägt Lanier vor.

Diese Proteine ​​auf Krebszellen binden auf natürliche Weise an Rezeptoren auf der Oberfläche der NK-Zellen. Die chemische Verbindung zwischen dem Rezeptor auf der NK-Zelle und dem Protein auf dem Tumor löst eine Reihe chemischer Ereignisse aus, die die Krebszellen zerstören.

Die NK-Rezeptoren, bekannt als NKG2D, sind reichlich vorhanden und werden auf allen NK-Zellen und in anderen Immunsoldaten wie CD8+ T-Zellen exprimiert. Insgesamt seien NKG2D-Rezeptoren auf etwa der Hälfte aller Immunzellen zu finden, sagt Lanier.

"Eines der Hauptziele in der Krebsforschung ist es, herauszufinden, wie die Fähigkeit des Immunsystems zur Bekämpfung der Krankheit verbessert werden kann, so wie wir Pocken und Polio mit Impfstoffen eingedämmt haben", sagt Lanier."Das ultimative Ziel dieser Forschung ist es, bewusst eine Autoimmunität gegen Krebs zu etablieren."

Wenn die NK-Rezeptoren immer dann Angriffe gegen Krebs starten, wenn sie die Schlüsselproteine ​​entdecken, haben einige der tödlicheren Krebsarten wahrscheinlich einen Weg entwickelt, um die Gene, die für diese Proteine ​​kodieren, zum Schweigen zu bringen, schlägt Lanier vor.

"Wenn ja, dann könnte die Suche nach Medikamenten, die diese Gene wieder aktivieren, eine nützliche Therapie gegen Krebs sein", sagt er.

Die neue Studie ist in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Immunity erschienen. Erstautorin ist Adelheid Cerwenka, PhD, eine Postdoktorandin in Laniers Labor an der UCSF, die kürzlich mit ihm von ihrem früheren Labor am DNAX Research Institute umgezogen ist.

Der NKG2D-Rezeptor kommt in NK-Zellen von Mäusen und Menschen vor. Die beiden bisher identifizierten menschlichen Proteine, die sich mit den Rezeptoren verbinden, um Angriffe zu starten, sind als MICA und MICB bekannt. Beides wurde bei Mäusen nicht gefunden. Forscher hatten sich gefragt, warum die Maus den NKG2D-Rezeptor hatte, aber kein MICA oder MICB.Mit den fünf identifizierten neuen Proteinen sind sie nun überrascht, wie viele Proteine ​​an den NKG2D-Rezeptor binden, sagt Lanier.

"Es ist üblich, dass Rezeptoren mehr als ein Protein haben, das daran bindet", sagt er. "Aber fünf zu finden – oder sieben, wenn wir die zwei menschlichen Proteine ​​zählen, die letztes Jahr identifiziert wurden – ist sehr ungewöhnlich. Wir haben jetzt mehr Ziele für potenzielle Medikamente, um entweder die Expression des Proteins direkt zu verstärken oder ihre Gene wieder einzusch alten, wenn der Krebs sie zum Schweigen bringt“, sagt Lanier.

Als sie die Gendatenbank nach den fünf Genen durchsuchten, stellten Lanier und seine Kollegen überrascht fest, dass die Gene bereits als diejenigen identifiziert worden waren, die im normalen Mausfötus aktiv, aber in normalen, gesunden Erwachsenen stumm sind. Allerdings haben Cerwenka und ihre Mitarbeiter nun gezeigt, dass diese Gene in Krebszellen erwachsener Mäuse wieder angesch altet werden. Dies ist früheren Berichten über andere "onkofetale" Antigene sehr ähnlich - Gene, die im embryonalen Leben und in Tumorzellen aktiv sind, aber in normalen, gesunden Geweben von Erwachsenen nicht vorhanden sind.Dieses auffällige Phänomen ist für Krebsbiologen ein Rätsel.

Mit den jetzt identifizierten fünf Mausgenen entwickeln die Forscher nun ein Mausmodell, um zunächst die Rolle der Proteine ​​bei der Erkennung eindringender Krebsarten zu bestätigen und dann Möglichkeiten zu testen, Mäuse gegen Krebs zu immunisieren - ein großer Schritt in Richtung Entwicklung von Impfstoffen gegen Krebs für Menschen.

Co-Autoren des Artikels mit Cerwenka und Lanier und Kollegen in der Forschung sind Alexander B.H. Bakker, PhD, und Jun Wu, PhD, Postdoktoranden in Mikrobiologie und Immunologie an der UCSF, und Terri McClanahan, PhD, Janet Wagner und Joseph H. Phillips, PhD, alle Wissenschaftler am DNAX Research Institute.

Die Sandler Family Supporting Foundation (UCSF) und die Schering Plough Corporation (DNAX) haben die Forschung finanziert.

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