为了生长和扩散，癌细胞必须逃避免疫系统。来自布里格姆妇女医院和麻省理工学院的研究人员利用纳米技术的力量发现了一种新的方法，癌症可以通过延伸纳米级的触角，进入免疫细胞并拔出其能量包，从而解除潜在的细胞攻击者。消化掉免疫细胞的线粒体，癌细胞就会亢进，免疫细胞就会衰竭。发表在《Nature Nanotechnology》杂志上的新发现，可能会为开发下一代癌症免疫疗法带来新的目标。

“当免疫系统受到抑制，癌细胞转移时，癌症大举入侵，而纳米管似乎可以帮助它们做到这两件事，”通讯作者Shiladitya Sengupta博士说，他是布里格姆工程治疗中心的联合主任。“这是癌细胞逃避免疫系统的一种全新机制，它为我们提供了一个新的目标。”

为了研究癌细胞和免疫细胞如何在纳米级水平上相互作用，Sengupta和同事们建立了实验，他们共同培养乳腺癌细胞和免疫细胞，如T细胞。利用场发射扫描电子显微镜，他们发现了一些不寻常的现象:癌细胞和免疫细胞似乎是由微小的卷须连接在一起的，其宽度大多在100-1000纳米范围内。(相比之下，人类的一根头发大约是8万到10万纳米)。在某些情况下，纳米管聚集在一起形成更厚的管。然后，研究小组用荧光染料对来自T细胞的线粒体(为细胞提供能量)进行染色，观察亮绿色的线粒体从免疫细胞中取出，通过纳米管进入癌细胞。

“通过仔细保存细胞培养条件和观察细胞内结构，我们看到了这些精致的纳米管，它们正在窃取免疫细胞的能量来源，”联合通讯作者Hae Lin Jang博士说，他是工程治疗中心的首席研究员。“这非常令人兴奋，因为这种行为以前从未在癌细胞中观察到。这是一个艰难的项目，因为纳米管是脆弱的，我们必须非常轻地处理细胞，以不打碎它们。”

研究人员接着观察如果他们阻止癌细胞劫持线粒体会发生什么。当他们将纳米管形成抑制剂注入用于研究肺癌和乳腺癌的小鼠模型时，他们发现肿瘤生长显著减少。

“癌症免疫治疗的目标之一是找到可以改善疗效的治疗组合，”该研究的主要作者、工程治疗中心博士后研究员Tanmoy Saha博士说。“根据我们的观察，有证据表明，纳米管形成的抑制剂可以与癌症免疫疗法结合，并进行测试，看看它是否能改善患者的结果。”

“Intercellular nanotubes mediate mitochondrial trafficking between cancer and immune cells” by Tanmoy Saha, Chinmayee Dash, Ruparoshni Jayabalan, Sachin Khiste, Arpita Kulkarni, Kiran Kurmi, Jayanta Mondal, pradip K. Majumder, Aditya Bardia, Hae Lin Jang and Shiladitya Sengupta, 18 November 2021, Nature Nanotechnology.
DOI: 10.1038/s41565-021-01000-4