要确切知道免疫细胞何时会试图入侵肿瘤是很困难的。为了能够详细研究这种细胞入侵过程，像Daria Siekhaus教授和她的团队这样的科学家需要更可靠的东西。这就是它们转向果蝇胚胎的原因。在这些胚胎的发育过程中，巨噬细胞——果蝇免疫细胞的主要形式——从它们出生的地方移动到入侵组织需要它们的地方。它们在特定的时间点这样做，使科学家能够研究这些微小透明动物的过程。在IST奥地利最先进的生物成像设备的帮助下，他们观察巨噬细胞——标记着绿色荧光蛋白——向组织推进。
创建一个装甲
哪些细胞变化是需要的，哪些基因触发了这种变化，目前还不得而知。通过第一作者Vera Belyaeva、Stephanie Wachner和Attila Gyyoergy的新研究，Siekhaus小组揭示了这一过程，这对健康和疾病至关重要。“以前，我们发现免疫细胞中富含一种叫做Dfos的特定基因，我们想知道它的作用，”Siekhaus说。
“现在我们可以证明它触发了肌动蛋白丝的组装。”这些蛋白线集中在细胞膜内部，也被称为细胞皮层，使细胞表面稳定。科学家们发现，通过一个涉及不同蛋白质的复杂的级联，肌动蛋白丝变得更密集，彼此之间的连接更紧密，形成了一个稳定的外壳。Siekhaus解释说:“我们假设这就像一个水箱，当免疫细胞侵入组织时，它会变形周围的细胞，同时保护细胞核免受机械压力的影响。”此外，该团队还能在体内证明，缺少肌动蛋白壳会使免疫细胞更难渗透，除非周围组织变得更软。
增强免疫细胞对抗癌症
虽然果蝇和像老鼠和人类这样的脊椎动物乍一看没有多少共同之处，但它们的基因功能有许多相似之处。奥地利科学技术研究所的研究人员与维也纳医科大学的Maria Sibilia教授合作，发现了脊椎动物的基因Fos(相当于果蝇的基因Dfos)激活相同的基因路径的证据。生物学家Daria Siekhaus说:“我们认为，我们在果蝇身上发现的机制也在脊椎动物身上发挥着作用。”
这增加了希望，该小组的发现可以帮助确定新的癌症治疗目标。在免疫肿瘤学领域，研究人员正在寻找激活人体免疫系统攻击肿瘤的方法。他们面临的挑战之一是使免疫细胞浸润肿瘤。“如果能加强它们的保护壳，就能使它们更容易侵入肿瘤组织，”Siekhaus总结道。
Vera Belyaeva, Stephanie Wachner, Attila Gyoergy, Shamsi Emtenani, Igor Gridchyn, Maria Akhmanova, Markus Linder, Marko Roblek, Maria Sibilia, Daria Siekhaus. Fos regulates macrophage infiltration against surrounding tissue resistance by a cortical actin-based mechanism in Drosophila. pLOS Biology, 2022; 20 (1): e3001494 DOI: 10.1371/journal.pbio.3001494