中性粒细胞-短寿命，高度流动性和多功能性-超过在血液中循环的所有其他免疫细胞。然而，尽管细胞丰富，但只能产生中性粒细胞的祖细胞却没有找到追踪它的所有努力。现在，拉霍亚过敏和免疫学研究所的研究人员发现了小鼠和人类骨髓中的中性粒细胞祖细胞，并将其与癌症促进活动联系起来。
 
他们的研究发表在2018年8月28日的“细胞报告”杂志上，研究发现中性粒细胞祖细胞促进肿瘤生长，并且人类黑色素瘤患者血液中通常罕见细胞的频率显着增加。该研究结果可以作为早期预警信号帮助检测癌症，并推动治疗中性粒细胞减少症，慢性炎症和癌症的新治疗和制药方法。
 
“多年来，癌症免疫学领域一直专注于T细胞，这导致检查点封锁和CAR-T疗法的发展，但是免疫系统的另一部分在肿瘤发生中发挥作用，”Catherine说。Hedrick，Ph.D。，炎症生物学系教授，领导当前的研究。“我们发现这一特定的祖细胞亚群促进肿瘤生长并在黑素瘤患者中大量出现。如果我们的初步研究结果全面展开，那么简单的血液检查就可以表明你是否患有癌症。”
 
当病原体突破身体的物理屏障时，中性粒细胞是第一批到达现场的免疫细胞。它们配备了强大的抗微生物工具，通过破坏微生物，清理碎片和发出警报来形成防御感染的初始防线，以警告其他免疫系统感染。中性粒细胞在慢性炎症疾病（包括癌症）中也起着关键作用。
 
尽管它们具有丰富性和重要性，但研究人员无法将中性粒细胞的谱系追溯到它们在骨髓中的起源，其中多能造血干细胞产生一系列日益专门化的祖细胞，最终分化成其靶细胞类型，包括红血球。细胞，淋巴细胞和中性粒细胞。
 
“多年来，人们发现了不同的白细胞祖细胞，但缺失的是中性粒细胞祖细胞，因为我们没有工具将人群分开，”博士后研究员和该研究的第一作者，Yanfang Peipei Zhu，博士“现在，我们可以研究中性粒细胞执行独特和重要功能的疾病，并进一步研究它们的某些子集如何促进肿瘤生长。”
 
成功的搜索开始于高维质量流式细胞术，也称为飞行时间细胞计数（CyTOF）。免疫细胞的特征在于多种标记物的表达的细微差异。每种组合都可作为独特的细胞ID，使科学家能够区分不同类型的免疫细胞。CyTOF允许Zhu同时分析已知的39个表面标记，以确定造血干细胞和祖细胞，瞬时骨髓前体和终末分化的骨髓细胞，尤其是粒细胞，中性粒细胞属于免疫细胞的子集。
 
高维鸟瞰图导致发现了先前未知的具有中性粒细胞特征的祖细胞群。体内过继转移方法证实，这种祖细胞仅产生嗜中性粒细胞，这使得长达数十年的致命中性粒细胞祖细胞的研究成功结束。
 
一旦确定了小鼠中性粒细胞祖细胞，朱和她的同事们能够追踪健康人骨髓中相当的中性粒细胞祖细胞。当在小鼠癌症模型中转移时，鼠和人嗜中性粒细胞祖细胞都促进肿瘤生长。
 
“看来这个祖先通过T细胞起作用，可能会抑制它们并关闭它们，但我们仍然需要研究它的机制，”朱说。“它可能是影响当前免疫疗法的因素之一，因为它们效率较低。”
 
令人惊讶的是，当Zhu比较健康人和最近被诊断患有黑色素瘤的患者的血液时，她发现循环中性粒细胞祖细胞水平升高。朱现在正试图确定其他癌症是否也适用。“如果是这样，它可以作为早期癌症发现的简单生物标志物，”朱说。