免疫治疗的一个目的就是要重振患者不胜负荷的免疫细胞来有效地攻击肿瘤。在免疫前线的步兵中有一些叫做“巡逻单核细胞”的白细胞亚群，它们的功能是巡视血流，带走细胞碎片，阻止不良的炎症细胞群侵入。过去，研究人员就知道在动脉粥样硬化中这些白细胞清道夫发挥有益作用对抗了炎症。现在，来自La Jolla过敏与免疫学研究所(LJI)的一项研究证实，巡逻单核细胞有可能还发挥了抗癌作用，尤其是肺脏中。Catherine C. Hedrick和同事们在肺血管中追踪了这些细胞的长途旅行，拍摄到它们追逐着入侵肿瘤细胞，并利用他们开发的一种小鼠模型证实了在活体动物中这种追踪的效率。
       发表在《科学》（Science）上的这项研究第一次证实，巡逻单核细胞直接阻止了肺转移，研究结果提出了未来治疗一种极其致命癌症的免疫疗法。炎症生物学部教授Hedrick说：“我们的研究证实这一白细胞亚群发挥重要作用协调杀死了转移肿瘤细胞。这些细胞识别并帮助破坏了血液中的早期转移肿瘤细胞，甚至在它们侵入新组织及形成新肿瘤之前。”Hedrick研究小组在2011年确定了开展这项研究必要的工具，当时他们发现了缺失了单核细胞生存必需的Nr4a1基因的小鼠。随后他们在《自然免疫学》（Nature Immunology）杂志上报道称，Nr4a1“基因敲除”小鼠看起来正常却特异性地缺失巡逻单核细胞。论文的第一作者Richard Hanna说：“在当时没有人探究过这些细胞在癌症中发挥功能的机制。这些基因敲除小鼠为我们提供了一个测试模型。”
       这一测试涉及到将荧光标记的黑色素瘤细胞注入到正常或Nr4a1基因敲除小鼠的血液中，追踪肿瘤细胞的迁移位置。在24小时内，相比于正常小鼠，Nr4a1基因敲除小鼠肺脏血管中具有更多的黑色素瘤细胞，表明缺失这些防卫者使得动物更容易发生肺转移。然后这一研究小组完成了生物学家们所谓的一种“挽救”实验，将来自正常小鼠的巡逻单核细胞在注射肿瘤细胞之前转输到Nr4a1基因敲除小鼠血液中。这种干预抑制了癌细胞迁移到肺血管中，Hanna认为这一发现至关重要：“你可以将这些细胞添加到缺乏它们的小鼠体内，观察到转移减少证实了它们在抑制肺转移中起关键作用。”奇怪地是，当研究人员将保护性单核细胞转输到已注入癌细胞的小鼠体内时挽救失败了。这一实验改变提供了有关阻止转移细胞必要条件的一个意外认识：巡逻单核细胞必须在入侵者到达血液之前就在应有位置上，阻止癌细胞攻破血管壁。在入侵之后露脸则已经晚了。
       为了实时观察单核细胞/肿瘤细胞的相遇，研究小组制作了视频模拟活体小鼠血管中荧光标记癌细胞与巡逻单核细胞之间的追逐场景。其中发绿光的单核细胞追着红色标记的癌细胞，似乎在物理上阻止了它们在血管壁获得立足处，如果不受阻碍癌细胞可以从这里进入肺脏组织。然而在两个对手碰面之时确切发生了什么？“我们尚未证明巡逻单核细胞直接杀死了肿瘤细胞，”Hanna谨慎指出，这些巡逻细胞似乎吞食了来自肿瘤细胞的碎片，但尚不清楚它们是否实施了致命的打击。“可以确定的是，巡逻单核细胞招募了其他的免疫细胞——能够杀死肿瘤细胞的自然杀伤细胞。另外，这些单核细胞可以清除肿瘤细胞碎片，这或许抑制了炎症反应。”
        这种垃圾收集功能绝非是无足轻重的：事实上，人们非常关注癌细胞扔出的膜垃圾。研究人员现在相信，通过抛给邻细胞所谓的微囊泡(microvesicle)是肿瘤生存和扩散的一种方式。这些手榴弹中包含了一些阻止免疫攻击的因子或建立肿瘤血液供应所需的材料。因此为了破坏转移细胞，巡逻单核细胞需要清理掉它（延伸阅读：Cell惊人发现：转移癌细胞具有传染力 ）。Hanna指出，当前迫切需要针对肺转移的治疗方法。“肺转移造成了5年内85%的致死率，当前没有很好的治疗方案。我们的研究表明，下一步要设法鉴别出一些试剂来作为药物，或是通过转移细胞到患者体内来提高巡逻单核细胞数量或活性，扩展现有的免疫疗法以阻止肿瘤转移。”Hedrick还认为新研究结果广泛适用。“在这项研究中，我们主要在肺脏中观察了一些效应，这是因为许多这类的单核细胞通常都存在于这一组织中。”Hedrick强调她们未检测小鼠模型的其他潜在转移位点。“巡逻单核细胞有可能也阻止了癌症转移到其他器官，这是我们在未来的研究中将考虑的一种可能性。”