挡肿瘤防血栓一箭双雕,“假”血小板为何如此优秀?

来源:生物探索发布时间:2019-02-18

科学家们“改良”了血小板,制成血小板诱饵。

血小板,哺乳动物血液中的有形成分。而过度活跃的血小板也可导致各种疾病,包括严重的血栓、心脏病和癌症。 

如何阻止血小板的“负面”?2月13日,《Science Translational Medicine》期刊上一篇文章给出了答案:科学家们“改良”了血小板,制成血小板诱饵(platelet decoys),可有效预防血栓的形成,并可能预防癌症转移。

“可逆性和立即起效是我们的血小板‘诱饵’的主要优点,我们认为它们可用于临床。”这项研究的第一作者Anne-Laure Papa博士表示“这种疗法可以防止高风险患者在接受手术前出现血凝,或者与化疗同时给予癌症患者以防止现有肿瘤扩散。”

挡肿瘤防血栓一箭双雕,“假”血小板为何如此优秀?

在显微镜下对正常血小板(左)和血小板诱饵(右)进行并排比较。图片来源:A。-L。Papa等,Science Translational Medicine(2018)

诱饵血小板抗血栓

在这项研究中,治疗采用了失活的“诱饵”血小板,其特殊性在于它仍然能够结合一些细胞,但不会聚集或实现其他正常的血小板功能,包括与凝固过程相关的化学信号传导。

为了制造“诱饵”血小板,研究小组以天然的血小板为材料,使用去污剂处理和离心去除其内部结构以及其基本的激活和聚集能力。这些“诱饵”血小板的大小约为常规血小板的三分之一,同时在其表面上保留了大部分粘附受体。这允许它们结合血流中的其他细胞,例如癌细胞,但在血液凝固过程中不会变得活跃。

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当血小板被激活时,它们会发出长卷须并聚集在一起,从而形成血凝块(左)。当诱饵暴露于相同的血小板刺激分子中,它们不能激活并保持其圆形的“静止”形状(右)。图片来源:哈佛大学威斯学院

研究显示,当“诱饵”血小板被灌注到微流体(血管模拟装置)中,诱饵并没有表现出血小板典型的凝血行为。而且,将诱饵添加至正常血液中,正常血小板的聚集、凝结能力会减弱。

“‘诱饵’与正常的完整血小板不同,” Anne-Laure Papa博士形象的打了个比方,“想象一下,‘诱饵’是快速移动的滑冰者沿着墙壁滑行。一个溜冰场,他们的高速度可以防止其他滑手进入墙壁,从而限制他们放慢速度并抓住它。” 

更重要的是,科学家们发现,通过向通道添加新鲜血小板,可以快速逆转“诱饵”对正常血小板活性的抑制。给患者静脉注射血小板是医院常见的医疗手段,如此一来,对于在受伤或手术后需要迅速恢复形成血栓的能力的“诱饵”血小板患者,可以在短时间内轻松治疗。最重要的是“诱饵”也可以从同一患者取出的血小板中产生,从而提供一种不会引发免疫反应的个性化细胞疗法。

“诱饵”血小板或可预防肿瘤转移

已知的研究显示,血小板与癌细胞结合,保护它们免受身体免疫系统的影响,从而帮助它们在远处形成新的转移性肿瘤。

当团队将正常血小板和人乳腺癌细胞灌注到微流体通道中时,癌细胞粘附并开始侵入通道壁,这类似于它们形成新肿瘤的行为。令人惊喜的是,添加“诱饵”血小板可以阻止血小板帮助癌细胞侵入通道壁,这表明它们可以阻止新肿瘤的形成。

为了证实这种潜力,研究人员给小鼠注射了人血小板或血小板和诱饵的组合,然后注射了人乳腺癌细胞。研究结果显示,相比于接受正常血小板的小鼠,接受血小板加诱饵的小鼠体内肿瘤组织更小,且转移肿瘤更少。

虽然这一研究尚未在人体中进行过测试,但未来这些诱饵或许可以在化疗过程中注入患者体内,以防止现有肿瘤扩散,或在癌症手术期间注射,以阻止释放的肿瘤细胞在体内其他部位形成新肿瘤。

研究人员将继续研究这项技术,以确保“诱饵”可以在血液中持续更长时间以提高效率。他们还希望研究血小板“诱饵”是否可以装载药物,并将其直接送到血栓和肿瘤部位,甚至可能杀死血液中的循环肿瘤细胞。

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