Một nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Ung thư Ludwig lần đầu tiên đã phân tích kỹ lưỡng các tế bào miễn dịch được gọi là bạch cầu trung tính cư trú trong các khối u não, bao gồm u thần kinh đệm, phát triển trong chính não và các bệnh ung thư lây lan từ phổi, vú và da.

Nghiên cứu nêu chi tiết vai trò chính của bạch cầu trung tính trong việc đảm bảo sự sống sót của bệnh ung thư não và vạch trần các cơ chế mà vi môi trường khối u (TME) điều chỉnh sinh học của chúng để biến chúng thành tác nhân tạo điều kiện cho sự phát triển ác tính. Những phát hiện này gợi ý những phương pháp tiếp cận mới trong điều trị cả u thần kinh đệm và di căn não (BrMs).

"Nghiên cứu của chúng tôi lần đầu tiên cho thấy cách vi môi trường của khối u não thu hút và vô hiệu hóa các bạch cầu trung tính xâm nhập, kéo dài tuổi thọ của chúng - vốn tương đối ngắn - và biến chúng thành các tế bào ngăn chặn phản ứng miễn dịch chống ung thư đồng thời chỉ đạo việc tạo ra các mạch máu nuôi sống căn bệnh ung thư đang phát triển", nhà nghiên cứu Joyce nói.

Trên tạp chí Cell, nghiên cứu này báo cáo đã khảo sát các hốc không gian ưu tiên, động lực học, kiểu biểu hiện gen và trạng thái chức năng của bạch cầu trung tính trong BrM và u thần kinh đệm. Đáng chú ý, nó xác định các tương tác tế bào cụ thể và một cặp yếu tố phân tử trong TME là chìa khóa để chuyển bạch cầu trung tính từ các tác nhân tiềm năng miễn dịch chống khối u thành tác nhân tiếp tay cho bệnh ác tính.

Nhà nghiên cứu Maas cho biết: "Đây là một trong những khám phá thú vị nhất của nghiên cứu vì chỉ một nhóm nhỏ di căn não đáp ứng với các liệu pháp miễn dịch hiện có và u thần kinh đệm đã được chứng minh là có khả năng kháng lại tất cả các loại điều trị. Việc xác định các yếu tố tế bào và phân tử cụ thể của chúng tôi có thể biến bạch cầu trung tính thành tác nhân ức chế miễn dịch và tạo khối u trong TME mở ra cơ hội phát triển các phương pháp trị liệu để giúp cho bệnh ung thư não dễ điều trị bằng liệu pháp miễn dịch hơn".

Ung thư phụ thuộc vào một loạt các tế bào không phải ung thư để tồn tại và phát triển, và các khối u não cũng không ngoại lệ. Khi khám phá khía cạnh này của sinh học ung thư não, phòng thí nghiệm Joyce trong những năm gần đây đã phân tích rộng rãi bối cảnh miễn dịch của u thần kinh đệm và BrM, xác định các chiến lược mới để giải quyết tình trạng tái phát và khả năng kháng trị của chúng.

Phần lớn nghiên cứu đó tập trung vào các tế bào miễn dịch dòng tủy, đáng chú ý nhất là các đại thực bào và các phiên bản cư trú trong não của chúng được gọi là microglia. Joyce và các đồng nghiệp của cô đã quan sát thấy trong những nghiên cứu này rằng bạch cầu trung tính-cũng là tế bào tủy-tích lũy với số lượng lớn trong các khối u não, đặc biệt là trong các loại u thần kinh đệm và BrM tích cực nhất, đặt ra câu hỏi về vai trò tiềm năng của chúng trong sự phát triển của khối u.

Nghiên cứu hiện tại trả lời những câu hỏi đó. Dựa trên phân tích tổng hợp, đa yếu tố của hơn 190 mẫu khối u não từ bệnh nhân và thí nghiệm trên nhiều mô hình chuột bị ung thư não, nó cho thấy bạch cầu trung tính có nhiều trong BrM hơn so với u thần kinh đệm nguyên phát. Tuy nhiên, ở tất cả các loại khối u, kiểu hình của chúng-hoặc đặc điểm thể chất và trạng thái chức năng-khác biệt đáng kể so với bạch cầu trung tính trong tuần hoàn và trong các mô não khỏe mạnh.

Maas, Joyce và các đồng nghiệp báo cáo rằng bạch cầu trung tính liên quan đến khối u (TAN) có xu hướng tập trung xung quanh các mạch máu bị dị dạng và rò rỉ trong khối u và tắt các chương trình biểu hiện gen gây chết tế bào trong khi bật các gen hỗ trợ sự sống của tế bào - do đó kéo dài tuổi thọ của chúng. Những phát hiện này đã được xác nhận trong các nghiên cứu tiên phong được thực hiện trên mô hình chuột bị ung thư não.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy, sau khi được bảo vệ trong TME, TAN bắt đầu tạo ra các yếu tố kích thích sự hình thành mạch máu. Chúng cũng bị ức chế về mặt chức năng, làm ngừng việc sản xuất các loại oxy phản ứng – các phân tử bom nhỏ mà bạch cầu trung tính thường sử dụng để tiêu diệt các mục tiêu tế bào của chúng.

Nhưng TAN không chỉ là nạn nhân của sự ức chế miễn dịch. Chúng cũng là thủ phạm của nó. Các nhà nghiên cứu cho thấy TAN tập trung xung quanh các mạch máu của khối u liên kết và dường như ức chế các tế bào T gây độc tế bào - lực lượng tuyến đầu của hệ thống miễn dịch tiêu diệt tế bào ung thư và tham gia hầu hết các liệu pháp miễn dịch được phê duyệt.

Maas, Joyce và các đồng nghiệp xác định nhiều yếu tố thu hút TAN vào TME và tạo ra sự chuyển đổi chức năng của chúng. Tuy nhiên, hai yếu tố gây viêm dường như rất quan trọng: phân tử tín hiệu TNF-α và ceruloplasmin. Các nhà nghiên cứu cho thấy cả hai đều được sản xuất bởi chính bạch cầu trung tính cũng như các đại thực bào và microglia.

Joyce cho biết: "Điều này làm tăng thêm bằng chứng cho thấy hốc tủy của vi môi trường khối u là trung tâm của việc thiết lập và duy trì môi trường vi mô ức chế miễn dịch mạnh đối với các loại khối u não hỗ trợ sự sống sót và tiến triển của các loại ung thư gây chết người nói chung này".

Các nhà nghiên cứu sẽ kiểm tra xem liệu việc nhắm mục tiêu vào các yếu tố gây viêm và tương tác tế bào gây ra ức chế miễn dịch TAN có thể giúp cải thiện phản ứng của khối u não với liệu pháp miễn dịch hay không.

P.T.T (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2023-09-brain-tumors-immune-cells-traitor.html, 28/9/2023