Tủy xương hộp sọ chuột chứa các ‘trạm gác’ miễn dịch chống ung thư não

Các nhà nghiên cứu tại Trường Y thuộc Đại học Washington ở St. Louis đã phát hiện những cấu trúc miễn dịch chưa từng được mô tả trong tủy xương hộp sọ chuột. Có hình thái giống hạch bạch huyết, các cấu trúc này dường như hoạt động như những “trạm gác” nằm sát não, phát hiện tín hiệu liên quan đến não và khởi động phản ứng chống u nguyên bào thần kinh đệm trước khi các hạch bạch huyết ở xa nhận được cảnh báo.

Phát hiện này cho thấy tủy xương hộp sọ có thể không chỉ là nơi dự trữ hoặc sản sinh tế bào miễn dịch. Nó còn có khả năng tổ chức hoạt động giám sát miễn dịch hướng vào não, ngay bên ngoài màng não và mô não.

Các “trạm gác” miễn dịch hoạt động thế nào?

Theo mô hình mà nhóm nghiên cứu đề xuất, protein có nguồn gốc từ não có thể di chuyển qua những kết nối giữa hộp sọ và màng não. Các protein này cung cấp cho tế bào miễn dịch tại chỗ thông tin về những gì đang xảy ra trong não.

Bên trong các cấu trúc nói trên, tế bào T hỗ trợ nang thúc đẩy quá trình hoạt hóa và trưởng thành của tế bào B. Sau đó, tế bào B có thể tạo ra kháng thể hướng đến những mục tiêu liên quan đến não. Cách tổ chức này giống một phản ứng miễn dịch tại hạch bạch huyết hơn là một điểm đơn thuần giải phóng tế bào miễn dịch.

Các cấu trúc lympho tại mô thường chứa những vùng tương đối chuyên biệt của tế bào T và tế bào B, có khả năng hỗ trợ hoạt hóa tế bào miễn dịch và tạo kháng thể. Vì nằm ngay cạnh não, các “trạm gác” trong tủy xương hộp sọ có thể rút ngắn con đường từ lúc phát hiện kháng nguyên có nguồn gốc từ não đến khi hình thành miễn dịch thích ứng.

Thí nghiệm với u nguyên bào thần kinh đệm cho thấy điều gì?

Các thí nghiệm trên chuột cung cấp bằng chứng chức năng cho thấy những cấu trúc này có vai trò thực sự. Khi nhóm nghiên cứu phá vỡ các “trạm gác” miễn dịch trong tủy xương hộp sọ, phản ứng chống khối u tại chỗ suy yếu và u nguyên bào thần kinh đệm phát triển mạnh hơn. Ngược lại, kích thích các cấu trúc này làm tăng hoạt động miễn dịch chống lại khối u.

Nhóm nghiên cứu cũng bôi một loại gel chứa ba protein kích thích miễn dịch lên vùng dưới da đầu, ngay phía trên hộp sọ. Ở chuột, gel đã kích hoạt môi trường miễn dịch tại chỗ và làm chậm quá trình phát triển của u nguyên bào thần kinh đệm.

Tuy nhiên, đây vẫn là kết quả tiền lâm sàng trên động vật, chưa phải một phương pháp điều trị cho người. Độ an toàn, liều dùng, hiệu quả cũng như khả năng tạo ra đáp ứng lâu dài của loại gel này ở bệnh nhân cần được đánh giá qua các thử nghiệm lâm sàng.

Bằng chứng ở người đang cho thấy điều gì?

Các cấu trúc được tổ chức giống hạch bạch huyết mới được xác định trực tiếp ở chuột. Dù vậy, một phân tích riêng trên các mẫu tủy xương hộp sọ lấy cạnh những khối u nguyên bào thần kinh đệm mới được chẩn đoán, chưa điều trị ở người, đã phát hiện các quần thể lympho đang hoạt động, trong đó có tế bào T CD8 dương tính liên quan đến khối u.

Kết quả này gợi ý rằng con người có thể cũng sở hữu một hệ thống miễn dịch nằm gần não và có liên quan về chức năng. Nhưng nó chưa chứng minh con người có các cấu trúc trong tủy xương hộp sọ giống hệt chuột, hoặc các tế bào này hoạt động hoàn toàn theo cùng một cơ chế. Nói cách khác, bằng chứng ở người hiện mới mang tính gợi ý; các thí nghiệm chức năng rõ nhất vẫn được thực hiện trên chuột.

Có thể mở hướng điều trị mới?

Phát hiện này đặt ra một chiến lược tiềm năng: kích hoạt mô miễn dịch ngay phía trên hộp sọ thay vì chỉ dựa vào liệu pháp miễn dịch toàn thân. Về nguyên tắc, phương pháp tại chỗ có thể tập trung kích thích miễn dịch gần khối u não hơn và giảm mức phơi nhiễm của các mô khác trong cơ thể. Liệu cách này có thực sự làm giảm tác dụng phụ hoặc cải thiện kết quả điều trị hay không vẫn chưa được biết và phải được kiểm chứng trên người.

Với ung thư não, các nghiên cứu tiếp theo có thể tìm cách giúp những “trạm gác” này nhận diện kháng nguyên của khối u hiệu quả hơn, hoặc tăng cường phản ứng của tế bào T và tế bào B vốn đã hiện diện tại đó.

Về lâu dài, cơ chế tương tự có thể gợi ý hướng nghiên cứu đối với các bệnh thoái hóa thần kinh như Alzheimer, chẳng hạn điều chỉnh đáp ứng kháng thể tại chỗ để nhắm đến những protein liên quan đến bệnh. Nhưng đây mới chỉ là khả năng giả thuyết. Phản ứng miễn dịch hướng vào não cũng có thể gây hại nếu tấn công mô khỏe mạnh hoặc hoạt hóa quá mức trong thời gian dài. Nghiên cứu hiện có chưa cung cấp bằng chứng lâm sàng cho thấy cách tiếp cận này an toàn hay hiệu quả với Alzheimer hoặc các bệnh thoái hóa thần kinh khác.

Nghiên cứu mới nối tiếp những phát hiện nào?

Công trình mới mở rộng các nghiên cứu trước đây của Đại học Washington, vốn cho thấy nhiều tế bào miễn dịch trong màng não bắt nguồn từ tủy xương hộp sọ và đi đến não qua những kênh chuyên biệt mà không cần đi vào tuần hoàn máu chung.

Các nghiên cứu tiếp theo mô tả những kênh nối tủy xương hộp sọ với màng não như các tuyến liên lạc vật lý giữa tín hiệu trong dịch não tủy và tế bào miễn dịch tại hộp sọ. Các “trạm gác” mới được phát hiện bổ sung một lời giải thích về mặt chức năng cho hệ thống giải phẫu này: hộp sọ, màng cứng và não có thể tạo thành một mạch miễn dịch cục bộ, giúp tiếp nhận vật chất có nguồn gốc từ não và điều phối đáp ứng miễn dịch thích ứng.

Vì vậy, kết luận thận trọng nhất không phải là hộp sọ đã xuất hiện một “cơ quan mới” theo nghĩa đầy đủ. Các nhà khoa học đã tìm thấy những cấu trúc miễn dịch có tổ chức, nằm sát não ở chuột; chứng minh chúng có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của u nguyên bào thần kinh đệm ở loài vật này; đồng thời phát hiện hoạt động miễn dịch liên quan trong tủy xương hộp sọ người. Câu hỏi quan trọng tiếp theo là liệu hệ thống tương tự có tồn tại ở người và có thể được khai thác một cách an toàn hay không.