先前研究表明，循环肿瘤细胞（CTC）簇（由两个或多个肿瘤细胞组成）比单个CTC更具有转移优势[1-2]，但是潜在机制还有待研究。 

研究发现，CTC簇改变了自然杀伤（NK）细胞配体表达，使得它们对NK细胞的杀伤具有更高抗性，从而产生更高比例的多克隆转移。

该研究加深了我们对NK细胞影响转移的理解，拓展了未来NK细胞免疫治疗癌症的相关研究。

张翔教授为论文的通讯作者，博士生盧衍菁为论文的第一作者。

临床基因组研究表明许多转移灶是多克隆的，即它们包含多个肿瘤细胞的基因克隆。这些多克隆转移灶主要来源于CTC簇。

CTC簇具有干性且凋亡率低，因此相比于单个CTC，CTC簇具有更高转移能力，患者预后也更差。

然而，关于CTC簇和单个CTC如何与免疫系统作用目前还知之甚少。

为了研究多克隆转移，研究人员使用了一种特殊的小鼠乳腺肿瘤模型，将绿色荧光蛋白（GFP）和红色荧光蛋白（RFP）标记的肿瘤细胞1:1混合并接种在小鼠体内（图1a）。

当肿瘤转移以CTC簇为主时，产生的转移灶将是GFP和RFP共存的混合色（图1b）。

这一系统使得研究人员能够识别多克隆转移。 

图1: 多克隆肿瘤转移追踪模型

当将这种GFP和RFP标记的混合肿瘤细胞注入免疫正常和免疫缺陷小鼠后，与免疫正常小鼠相比，NK细胞缺失的小鼠中单克隆灶比例显著升高，而多克隆灶没有明显变化（图2）。

同样的，抗体介导的NK细胞减少也能够显著增加单个CTC的转移，但对CTC簇的作用较弱，这表明CTC簇对NK细胞的杀伤不敏感。

图2: 不同免疫缺陷小鼠对多克隆转移的影响

通过比对细胞系和患者CTC的RNAseq数据分析显示，细胞簇比单个细胞具有更高的上皮基因表达，这与NK细胞激活配体的低表达正相关。

进一步功能实验表明，上皮细胞表型促进细胞簇的形成，改变了NK细胞配体表达并降低了NK细胞的杀伤作用。

综上所述，CTC簇比单个CTC更加倾向于获得上皮细胞特性，这将减少NK细胞激活配体的表达，提升对NK细胞的抗性，最终导致多克隆转移形成优势。

这表明在肿瘤转移过程中，NK细胞对于具有上皮细胞性质和多克隆肿瘤簇起了选择性作用，这一研究有助于未来NK细胞疗法应用于癌症治疗研究。

 图3: 多克隆肿瘤簇逃避NK细胞攻击的模式图

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