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人体免疫细胞与癌细胞的攻防战,输赢决定“Cancer”

发布日期:2022-11-11 09:34:42 浏览次数:

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有这样一处战场,虽没有硝烟、但鏖斗不息,既有张良计、又见过墙梯。其过程惊心动魄、摄人心魂,因为在这里的战争,既分胜负,也决生死。

这处战场存在于我们体内,在这里爆发着免疫细胞与癌细胞的战争,不计其数、伴随终生。赢了,将进行下一次战争,输了,将被宣判为“癌症”。

癌细胞:不守契约,腐化堕落

生命体的健康得益于内部的秩序井然,各种细胞分工明确,因为它们遵循着与生俱来的契约(DNA)。它们为了共同利益恪守职责,维持机体稳定,如此,才能“共存”。

而有的细胞,思想出现腐化堕落(致癌因素致DNA突变),不再执行原本的功能,不再遵循曾经签订的契约,这就是万恶的癌细胞。癌细胞会一直分裂,似乎“永生”。代价是生命体的终结,最后,只能“共亡”。

誓师守护:五大免疫细胞,联盟抗癌

为了阻止癌细胞的疯狂行为,免疫细胞军团誓师奋战。

自然杀伤:先头军团极速先锋——NK淋巴细胞。自然杀伤细胞(NK)是淋巴细胞中的一类。能迅速赶到战场,快速识别癌细胞,释放武器(穿孔素、死亡受体配体等),杀灭癌细胞。

传递情报:第二军团定点驻军——巨噬细胞。巨噬细胞由单核细胞分化而来有,具有多种功能,有吞噬活性,并能发布战争动员令(细胞因子)招募其他军队,还能为后续主力部队提供信息情报(抗原呈递)。

捕捉情报:第三军团专职斥候——树突状细胞。树突状细胞是机体的雷达,不断在体内巡逻,寻在潜在威胁。一旦发现癌细胞,会立刻将其捕捉分析,然后把信息情报(抗原呈递)交给淋巴细胞,启动后续作战计划。

死亡之吻:第四军团主力部队——T细胞。T淋巴细胞和NK细胞一样,是人体内最强的杀伤细胞。它们对癌细胞献上“死亡之吻”,诱导其死亡。与NK细胞不同的是,T细胞对癌细胞的识别过程更加复杂,所以启动时间要晚一些。

释放武器:第五军团武装部队——B细胞。B淋巴细胞是最晚进入战场的,因为它首先要在淋巴结内接受动员准备(3-5天)。一旦完成,它将升级为具有强大战斗力的浆细胞,释放出大量的武器(抗体)瞄准癌细胞进行范围攻击。

五大免疫细胞抗癌军团并非独立作战,而是相互协调,合作作战。它们根据来源可以分为两大军团,NK细胞、T细胞、B细胞组成淋巴系军团,巨噬细胞、树突状细胞组成髓系军团。

    免疫编辑:癌细胞地下行动,秘密活动

我们人体,每天都产生数以千计的突变癌细胞,在免疫军团的监视下,它们无所遁行,所以不能发展为癌症。虽然绝大多数癌细胞被免疫军团正法,但也有极少数的癌细胞非常狡猾,它们乔装潜伏,假扮成良民,逃过免疫细胞的攻击;它们发布伪令,遣散被招募而来的免疫军队;它们甚至对免疫细胞离间策反,让免疫细胞成为“保护伞”。这些狡猾的癌细胞逃过了免疫系统布下的天罗地网,逐渐发展为癌症,成为我们的噩梦。

“免疫编辑”假说

免疫治疗:科利毒素开启先河

一百多年前,虽然人们对免疫系统的认识尚未启蒙,但不乏有人观察到,有些因感染而高热的癌症患者,扛过了感染后,癌症居然消失了。虽然,这只是极少数的个例现象,但美国医生威廉科利进行了各种尝试后,提炼出一些细菌的混合物,命名为“科利毒素”,并以此来治疗癌症。虽然这种方法在今天看来非常可怕,因为它不仅效果不确定,而且伴随着一定的死亡率,但它是人类抗癌史上一座重要的里程碑,代表了免疫治疗的开端。

William Coley和“科利毒素”

直接改造免疫军团:细胞免疫疗法(CAR-T疗法)

近几十年,随着人们对免疫原理的认识加深,越来越多的科学家尝试介入免疫军团和癌细胞的战争,期望从免疫上解决癌症的根本问题。最直接的方法就是直接强化免疫军团。早在上个世纪八十年代,美国国立癌症研究所的斯蒂芬罗森伯格就着手改造免疫军团,他将免疫军团中的高攻击部队(T淋巴细胞)提取出来,在体外进行大量征兵,扩增后的部队再回输入患者体内投入作战。这种方法也被视为免疫细胞疗法的开山之作,轰动一时。然而,高数量的免疫军团似乎对擅长伪装潜行的癌细胞起不到理想效果。于是,又有专家思考在对免疫军团征兵的基础上应该进行训练,帮助他们识破癌细胞的地下工作。2012年,通过基因技术对T细胞进行改造的细胞免疫疗法(CAR-T疗法)成功治愈了一名白血病儿童。

Steven Rosenberg教授和Carl June教授

识破癌细胞伪装:抑制消极免疫调节

细胞免疫疗法实际上就是对免疫军队进行征兵训练,是一种直接改造免疫军团的方式,而有些专家试图从另一个方向介入免疫与癌细胞的战争,找到癌细胞的伪装方法,戳破它的身份。显然,这种构想是非常正确的,也取得了巨大的成功。科学家们发现了癌细胞伪装的几个重要途径,并用药物将这些途径进行破坏,癌细胞的伪装外衣被扒除后引起免疫军团的关注和攻击。由于这种治疗方法开创了一种新的癌症治疗方法,而且效果显著,获得了2018年的诺贝尔医学奖。

2018年的诺贝尔医学奖——美国科学家James P. Allison和日本科学家本庶佑

癌细胞是我们体内正常细胞转变而来,它们为了永生而迷失初心,撕毁契约,破坏秩序。绝大多数的癌细胞被免疫军队正法,也有极少数的漏网之鱼开始和免疫军队斗智斗勇,在我们体内上映惊心动魄的谍战大片。免疫系统内部的相互协作机制是一张庞大复杂的网络,我们目前所知仅仅是冰山一角。但即使是这一角,就让我们受益匪浅,免疫治疗取得了许多突破性进展,已成为抗癌的支柱。然而,免疫疗法也仅仅只是拉开了序幕,还有更多的宝藏等待我们挖掘。

(撰稿:黄骥)