呂默默
在中國象棋里,只有車、馬、炮、兵四種棋子可以跨過“楚河漢界”,到對方的“陣地”沖鋒陷陣。倘若這些棋子無法“過河”殺敵,這盤棋就不可能贏。與之相似,在癌癥免疫治療過程中,T細胞也需要“過河”才能發(fā)揮最大作用。最近,美國杜克大學(xué)的皮特教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊在腦部腫瘤的研究中發(fā)現(xiàn),進入大腦的腫瘤能使身體免疫系統(tǒng)中的T細胞被“囚禁”在骨髓中無法“過河”殺敵,他們仔細研究了導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生的原因,并大膽地開展了關(guān)于T細胞的營救計劃,這為以后的癌癥免疫治療帶來新的曙光。
T淋巴細胞:抗擊腫瘤的“主力軍”
手術(shù)、放療和化療是癌癥治療的三大傳統(tǒng)療法,免疫療法則是近年來備受矚目的“第四種療法”。癌癥免疫療法是幾種免疫治療手段的統(tǒng)稱,目前最熱門的兩種療法分別是免疫檢查點抑制劑療法和T細胞免疫療法(簡稱CAR-T)療法。
在人體免疫系統(tǒng)中,T淋巴細胞(簡稱T細胞)是保衛(wèi)人體的重要“士兵”,具有識別“敵我”的能力,也是抗擊腫瘤的“主力軍”。當(dāng)T細胞識別出基因突變的癌細胞之后,就會發(fā)起攻擊,在一定程度上治療癌癥,延緩病程。雖然癌細胞也有自我保護機制——“偽裝逃逸”,但近年來科學(xué)家逐漸破解了這種癌細胞特有的機制,讓T細胞“擦亮雙眼”,能準(zhǔn)確地查殺癌細胞。所以提高T細胞的濃度,對治療癌癥有著非常積極的作用。
身體里出了“叛徒”
皮特教授多年來一直專心致力于腦癌治療的研究,他的團隊發(fā)現(xiàn)新確診、還未接受治療的膠質(zhì)母細胞瘤(腦癌的一種)患者的免疫力竟然十分低下。通常健康人體內(nèi)的CD4輔助T細胞(T淋巴細胞的一種,免疫系統(tǒng)里的“主力軍”)的數(shù)量在每毫升7 000—10 000之間,但膠質(zhì)母細胞瘤患者卻只有不到200。這樣低的濃度不僅讓患者免疫力低下,更容易受到各種感染,同時也會使得癌癥進一步惡化。
T細胞最初來源于骨髓的造血干細胞,經(jīng)過一步步分化,形成初始T細胞。初始T細胞再轉(zhuǎn)移到胸腺。起初,這些“士兵”在這里鍛煉、成長, “變身”為武功更高強的“士兵”——T淋巴細胞,成長了的“士兵”們再通過胸腺釋放到全身血液和淋巴循環(huán)系統(tǒng)中,上場殺敵。
究竟是什么原因使得殺敵的“士兵”T細胞變得這么少呢?皮特教授的團隊在研究中發(fā)現(xiàn),這些負責(zé)運送“士兵”的系統(tǒng)并未出現(xiàn)差錯,而是源頭出現(xiàn)了問題,我們的身體里出現(xiàn)了“叛徒”。
研究團隊建立了膠質(zhì)母細胞瘤小鼠模型,檢查這些小鼠的骨髓后,發(fā)現(xiàn)T細胞在這里的數(shù)量比一般情況下高出了3—5倍之多!但其他免疫細胞并沒有增多,只有T細胞這個特殊“士兵”增加了。
這是什么原因呢?研究人員從腫瘤小鼠身上收集T細胞并打上標(biāo)記,然后再注射回腫瘤小鼠體內(nèi),發(fā)現(xiàn)這些T細胞很冤枉,它們很愿意去前線“殺敵”,但實在出不去!
骨髓為什么要“當(dāng)叛徒”,將T細胞“囚禁”呢?隨著研究的深入,研究人員發(fā)現(xiàn)了這其中的秘密。
被破壞的“通行證”
去海外旅游需要護照,《西游記》中師徒四人去西天取經(jīng)也有通關(guān)文牒,研究人員發(fā)現(xiàn)T細胞從骨髓里出來也需要類似的“通行證”。
通常T細胞表面帶有大量結(jié)構(gòu)各異的受體,其中多是識別各式各樣的抗原和做傳遞信號之用,此外受體還有一個很重要的作用——身份識別,作為進入人體器官的“通行證”。假如T細胞丟失了出入骨髓的受體,也就是專有的“通行證”,就會被“囚禁”在骨髓中。
實驗人員在排除了幾種受體之后,把目標(biāo)鎖定在一個叫SIP1的受體上。已有研究表明,SIP1的物質(zhì)形成可以作為幫助T細胞離開骨髓的“通行證”。如果小鼠腦中的膠質(zhì)母細胞瘤“暗中”破壞了T細胞表面這一特殊“通行證”,T細胞就被困在了骨髓當(dāng)中,無法到達身體各處去抗擊癌細胞。
皮特的團隊已經(jīng)做了其他對照實驗,其中之一是把乳腺癌、黑色素瘤和神經(jīng)膠質(zhì)瘤分別移入小鼠的顱腦當(dāng)中進行觀察。實驗結(jié)果顯示,這些腫瘤細胞都會引起身體中骨髓的“背叛”,反而將T細胞“囚禁”。這說明骨髓的這種行為與腫瘤種類無關(guān),而是與腫瘤的生長位置有關(guān)。至于這些癌細胞如何破壞T細胞表面的“通行證”,科學(xué)家仍需要一段時間才能查明真相。
營救T細胞
既然T細胞表面的“通行證”被破壞了,給它再做一個不就行了?然而,在T細胞表面重建“通行證”十分困難。
研究團隊首先使用了基因技術(shù)在一些突變小鼠T細胞表面固定S1P1受體“通行證”,T細胞果然可以順利出入T細胞。之后,科學(xué)家又使用了4-1BB激動劑,這是一種可以“叫醒”并使得T細胞變得活躍起來的物質(zhì)。使用了這兩種技術(shù)之后,患上膠質(zhì)母細胞瘤的小鼠長期生存率提高了50%。但現(xiàn)在仍沒有穩(wěn)定的藥物使得SIP1這種“通行證”固定在T細胞表面,所以大范圍營救T細胞很難實現(xiàn)。
如果不能給T細胞這個“士兵”重新做“通行證”,那么讓骨髓主動放行可行嗎?研究團隊也做了這方面的嘗試,使用了一種叫“粒細胞集落刺激因子”的物質(zhì)來使得骨髓主動釋放沒有“通行證”的T細胞,加上配合4-1BB激動劑讓T細胞活躍起來,如此雙管齊下,小鼠的生存率提升了40%。
雖然以上方法都有一定的療效,但科學(xué)家的最終目標(biāo)仍然是找到腦部腫瘤破壞T細胞“通行證”的具體過程,從根源解決骨髓“囚禁”T細胞的行為,如此便可徹底營救T細胞了。
除了營救T細胞之外,科研人員還給它進行了基因工程改造,給“士兵們”裝上了一個專門識別癌細胞的“導(dǎo)航儀”,大大提高了T細胞對癌細胞的識別能力和攻擊力。這就是備受矚目的癌癥免疫療法CAR-T療法。對于使用傳統(tǒng)手段難以治愈的白血病患者,此療法緩解或治愈率超過50%,其卓越的成績?yōu)樽罱K治愈癌癥帶來了希望。
隨著對癌癥免疫反應(yīng)以及調(diào)控機制的深入了解,科學(xué)家研究出了更多有效的治療癌癥的方法,這其中癌癥免疫療法有望撐起“半邊天”,成為癌癥治療的重要手段?;蛟S在未來,像T細胞這樣的“士兵”真的變?yōu)榱税┘毎慕K結(jié)者,讓癌癥成為可治可控的病癥。