癌症生物学家Cyrus Ghajar正准备研究免疫系统如何对抗乳腺癌,这时他遇到了一个难题:他植入小鼠体内的据说扩散速度很快的癌细胞保持原样,有时甚至在大约11天后消失。随后,博士后Candice Grzelak找到了罪魁祸首:研究人员用来追踪细胞的绿色荧光蛋白(GFp)。标记本身就是刺激啮齿动物的免疫系统攻击肿瘤细胞。

Ghajar在弗雷德·哈钦森癌症研究中心的实验室解决了这个意想不到的问题,它在上个月的一篇论文中描述了这个问题。但他和其他人说,实验室的经验反映了免疫疗法小鼠研究的一个更广泛的问题,即利用免疫系统战胜肿瘤的强大疗法:生物学家用来追踪癌细胞的发光蛋白质,通常是从萤火虫或水母身上借来的,可能正在激发它们自己对细胞的免疫攻击。

其他作为实验室研究的主力军的外来蛋白质,如基因组编辑器CRISpR的成分,也可能产生同样的效果。这种现象可以解释为什么实验室有时不能复制其他群体的免疫治疗结果美国国家癌症研究所(NCI)的癌症生物学家Glenn merlino建议说。

他补充道,随着免疫治疗变得越来越重要,科学家们需要意识到像这样的混杂因素。“这么多的临床前实验并不能告诉你任何对临床有用的东西,”Merlino说。

虽然人们早就知道,免疫系统可以感知像GFp这样的标记蛋白,但这对于癌症研究来说并不重要。这是因为大多数实验室使用缺乏免疫系统的小鼠,这样它们就不会排斥通常用于评估治疗方法的移植人类癌细胞。

但随着免疫疗法在过去十年的发展,更多的实验室正在研究免疫系统完整的小鼠。Ghajar和其他人转移到小鼠癌细胞中,但这些细胞并没有立即被排斥。另一些人使用具有人源化免疫系统并接受人类癌细胞的小鼠。

Ghajar的实验室意识到它的小鼠产生了一种叫做T细胞的免疫哨兵,攻击GFp标记的细胞,阻止它们的生长。他们降低了GFp的水平,但是癌细胞仍然没有转移。最后,研究小组发现,最好的解决办法是诱使小鼠免疫系统认为绿色荧光蛋白是一种天然蛋白质,方法是利用小鼠在某些免疫细胞(即树突状细胞)中产生绿色荧光蛋白(GFp),从而诱导耐受。在这些啮齿动物身上,乳腺癌细胞生长如期进行,他们在癌细胞.

“我们希望引起人们对这个问题的关注,并为该领域提供解决问题所需的试剂和指标,”Ghajar说。

Merlino和他的NCI合著者在他们的评论中警告说,同样有问题的免疫反应可能出现在使用来自不同物种的其他发光蛋白质,导致癌症的病毒蛋白质,甚至是来自细菌的CRISpR的DNA切割酶Cas9的实验中。研究人员可能需要找到解决办法,比如修改小鼠株,使其能够耐受外来蛋白质,就像Ghajar实验室的小鼠一样。Merlino呼吁其他研究人员分享类似的经验,也许是在数据库中。

他说,他也有实验失败,因为对一种非家庭标记蛋白的免疫反应。研究人员指出了癌症生物学复制问题的其他原因,比如小鼠微生物群落的变异。