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骨髓不斷製造血液幹細胞，這些細胞會轉化為新的血細胞以取代耗盡的血細胞，但這個過程並非完美：一些血液幹細胞可能會發展成異常版本，儘管免疫系統通常會將其清除。然而，在急性髓細胞白血病中，免疫系統似乎無法識別畸形的血細胞，這些細胞會迅速增殖並癌變。
斯坦福大學的研究人員最近發現了一種機制，白血病細胞透過這種機制逃避免疫系統。正如在《細胞》雜誌的兩篇論文中所描述的那樣，這些癌變的偽裝者使用與血液幹細胞在體內移動時相同的“身份”。他們的發現不僅可能對治療這種形式的白血病有影響，而且可能對其他癌症也有影響。
急性髓細胞白血病 (AML) 是成人中最常見的急性白血病型別。根據美國癌症協會的資料，患者的平均年齡為 67 歲，該疾病的預後很差：美國國家癌症研究所估計五年生存率為 22.8%。
擠出健康細胞
根據斯坦福大學醫學院血液學家和兩項研究的作者之一 Ravindra Majeti 的說法，問題不一定是白血病細胞的存在，而是這些細胞如何幹擾造血。他指出，一個人的骨髓每天會產生大約 1000 億個新的血細胞。AML 細胞不受控制地生長，隨著時間的推移，會擠出骨髓產生的祖細胞血液幹細胞。“所以大多數真正的問題，”包括死亡，都是由於身體“不再造血”造成的，而不是因為癌細胞本身。
一旦產生，這些癌細胞會在其表面表達一種名為 CD47 的蛋白質。這種蛋白質與正常血液幹細胞顯示的蛋白質相同，充當某種偽造的護照，用於離開骨髓。免疫系統的安全警衛，巨噬細胞，會感知 CD47 蛋白質，因此將細胞視為“安全”。一旦透過檢查站，惡性細胞就可以進入血液，然後在全身擴散。
此外，AML 細胞產生的 CD47 比健康細胞多，以偽裝自己，確保完全免受巨噬細胞的攻擊。在之前的工作中，該小組已經表明，產生的 CD47 越多，預後就越差。
利用 CD47 蛋白質保護層
儘管 CD47 使癌細胞能夠逃避免疫系統，但這種蛋白質也可能導致它們的覆滅。在對感染人類 AML 的小鼠進行的初步測試中，斯坦福大學小組發現了一種可以附著在 CD47 蛋白質上的抗體，從而掩蓋了這種安全訊號。結果，巨噬細胞攻擊並清除了細胞。抗體不會像普通血幹細胞那樣頻繁地攻擊，因為這些細胞只有在移動時才會表達 CD47。
研究人員發現了第二種方法，可以透過這種方法利用過量的 CD47。他們能夠使用一種稱為熒光啟用細胞分選的技術將癌細胞與非癌幹細胞分離。為此，該小組在 CD47 抗體中添加了一種熒光團，一種會發出熒光的分子。然後，發光的 CD47 抗體附著在任何存在 CD47 的細胞上。細胞分選器可以分離出熒光較多（癌細胞）的細胞和熒光較少（非癌幹細胞）的細胞。該小組希望這種分離和去除白血病細胞的技術有助於改善自體幹細胞移植的結果——在化療或放療後使用患者自身的幹細胞來恢復造血系統。
一個想法的侷限性
然而，細胞分選技術存在侷限性，約翰·霍普金斯大學西德尼·金梅爾綜合癌症中心的腫瘤學家和白血病專家道格拉斯·史密斯指出。他解釋說，“已經有很多不同的嘗試尋找藥物或抗體來‘清除’患者自身骨髓或血細胞中的白血病，以便它們可以用於移植。然而，這些方法並不總是有效。大多數情況下，患者自身的白血病會在移植後復發。”
根據 Majeti 的說法，“我們並不完全理解為什麼骨髓首先開始製造這些異常細胞”；預測白血病的復發很困難。史密斯指出，“引入來自供體的幹細胞進行移植可以避免重新引入患者自身白血病的風險，這也是供體移植對大多數白血病具有更好結果的原因之一。”
儘管如此，鑑於目前對該疾病的認識不足和預後不良，史密斯接著說，該技術是我們研究白血病和正常血細胞的一個進步。澳大利亞彼得·麥卡勒姆癌症中心的 David Ritchie 和 Mark Smyth 也對這些論文的影響持樂觀態度。在《細胞》雜誌上發表的預覽中，他們寫道，這些結果將“最終改善白血病的治療效果”。
斯坦福大學小組認為，他們的發現也將對其他癌症產生影響。這些研究的資深作者歐文·魏斯曼懷疑，基於 CD47 的隱形也可能在其他癌症中發揮作用。他說：“我相信這將是癌症逃避巨噬細胞的一種普遍機制，”他指出，伊恩·坎貝爾領導的 1992 年的一項研究表明，90% 的卵巢癌細胞在細胞表面表達 CD47。斯坦福大學團隊正在研究許多癌細胞是否都使用 CD47 蛋白質作為盾牌的可能性。如果他們是對的，就可以開發出新的武器，這些武器可能會針對多種癌症。