期待!這種免疫療法能」吃掉「癌細胞,有望治療多種惡性癌症

作者:Andrea    發表日期:2018-07-03 14:42:16

藥明康德/報道


人體內的免疫細胞是抗擊病原體的一支大軍。無論是病毒、細菌、還是寄生蟲,免疫細胞對大多數入侵者都能發動有效的攻擊,保護我們免受疾病的困擾。

近年來,科學家們發現了免疫細胞的一大新應用——治療癌症。癌細胞往往帶有大量突破,可能被免疫細胞識別。為了逃避免疫細胞的攻擊,這些癌細胞演化出了一系列策略,把自己偽裝成好人。


▲免疫療法已經為癌症治療帶來了變革(圖片來源:123RF)

但這些伎倆已被科學家們逐漸識破。通過抑制PD-1/PD-L1通路,我們能讓免疫T細胞擦亮雙眼,對癌細胞發動攻擊;此外,我們也能將癌症患者體內的T細胞分離出來,安插上識別癌細胞的分子,再輸回到患者體內,對癌細胞進行殺傷。

這些利用免疫細胞的療法都取得了非常出色的成效,也改寫了許多癌症的治療格局。但科學家們也指出,目前的這些免疫療法都集中在T細胞上,略顯單調。要知道,免疫細胞的種類可多了。如果這些免疫細胞都能被開發成抗癌療法,那該有多好!

今日,發表在《自然》子刊《 Nature Biomedical Engineering》上的一項研究,則讓我們看到了創新免疫療法問世的希望。在這項研究里,科學家們表明,巨噬細胞在臨床前模型中,對癌症的殺傷效果好得驚人。

巨噬細胞是一類重要的免疫細胞,於1882年被俄羅斯動物學家Élie Metchnikoff教授所發現。這掀開了人類對先天免疫系統的研究大幕,也讓Élie Metchnikoff教授共同分享了1908年的諾貝爾生理學或醫學獎。

▲俄羅斯動物學家Élie Metchnikoff教授率先發現了巨噬細胞(圖片來源:See page for author [Public domain], via Wikimedia Commons)

顧名思義,巨噬細胞有着一副「好胃口」,能吞噬細胞殘骸、外來病菌、以及其他病原體。儘管有些研究表明巨噬細胞也能「吃掉」癌細胞,但它們為何不能在癌症剛萌芽時,就把癌細胞吃得乾乾淨淨,將疾病消弭於無形呢?

100多年來,隨着人們對生物學了解的不斷加深,我們逐漸發現了背後的原因:在我們體內,的確有一群有抗癌活性的巨噬細胞,它們叫做M1巨噬細胞。但腫瘤能分泌巨噬細胞集落刺激因子(MCSF),「收買」這些M1細胞,讓它們變成對癌症睜一隻眼,閉一隻眼的M2巨噬細胞。

更為雪上加霜的是,腫瘤還會表達一種叫做CD47的蛋白。這種蛋白就像是寫着「別吃我」的小標識牌,迷惑那些沒有被癌細胞「收買」的巨噬細胞,讓它們放下武器。

就是因為這個雙重機制,讓巨噬細胞無法對腫瘤進行有效攻擊。

▲這款療法有望激活巨噬細胞,攻擊癌症(圖片來源:《Nature Biomedical Engineering》)

知道了原因,也就帶來了解決問題的方向。來自哈佛醫學院旗下布萊根婦女醫院的科學家們設計了一種神奇的藥物,它能既抑制MCSF通路,又抑制CD47通路。按照設計,前一條通路被抑制後,巨噬細胞中能攻擊腫瘤的M1細胞比例會上升;而後一條通路被抑制時,癌細胞「不要吃我」的標籤就會被撕掉。換句話說,通過這一款簡單的藥物,巨噬細胞無法攻擊癌症的兩大瓶頸,一下子就能被移除。

「我們的技術能通過抑制M2信號通路,讓M2細胞變成M1細胞,」該研究的負責人之一Ashish Kulkarni教授說道:「如果我們能重新『教導』這些巨噬細胞,並抑制『不要吃我』的標籤,就有望打破M1細胞與M2細胞的平衡,增加前者的比例,抑制腫瘤生長。」

▲顯微鏡下,巨噬細胞(紅色)對癌細胞(綠色)開始了吞噬(圖片來源:Ashish Kulkarni, Brigham and Women's Hospital)

理論上看,這款新藥設計得很完美。但實際效果如何呢?研究人員們在乳腺癌和皮膚癌兩種癌症的動物模型中做了測試。這些動物被分為三組,一組接受標準抗癌療法,一組接受這款創新靶向巨噬細胞的藥物,另一組則不接受任何治療,作為對照。

如科學家們所預期的那樣,不接受任何治療的小鼠,在實驗的第10天產生了巨大的腫瘤,而接受標準抗癌療法的小鼠,腫瘤體積則出現了縮小。

令人驚嘆的是,靶向巨噬細胞的療法,幾乎徹底抑制了腫瘤的生長!此外,小鼠的生存率也有上升。


▲本療法(紅線)顯著減少了腫瘤的體積(圖片來源:《Nature Biomedical Engineering》)

「我們甚至看到了巨噬細胞吞噬癌細胞。」該研究的負責人之一Shiladitya Sengupta教授說道。

這項結果讓科學家們興奮不已,也讓他們迫不及待啟動下一步的研發計劃。如果該研究能在人類身上得到重複,無疑將為癌症免疫療法增添一股有力的新軍。

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參考資料:

[1] A designer self-assembled supramolecule amplifies macrophage immune responses against aggressive cancer

[2] New cancer immunotherapy shows promise in early tests

[3] Eat 'em up: Next-generation therapeutic helps immune cells detect, destroy cancer



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