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肿瘤破坏全身免疫系统,回输免疫细胞提前扳回一局

2020-07-21新闻16

随着免疫疗法的出现,癌症治疗取得了进展。

在某些癌症中,免疫疗法可以通过抑制局部免疫反应,来克服肿瘤逃避免疫系统的能力。但据加州大学旧金山分校(UC San Francisco)的一项新研究发现,癌症不仅会在原发部位破坏免疫系统,还会导致全身免疫系统受到不同程度的破坏。这项研究于近日发表在自然医学杂志上。

该研究的首席研究员马修·斯皮策(Matthew Spitzer)说,“不同类型的癌症会改变全身的免疫系统。免疫疗法如果能在全身引发持久的免疫反应,可能效果最好。”

斯皮策的实验室团队,包括该研究的主要作者布莱安娜·艾伦和卡米尔·希姆,他们测定了不同类型的外周免疫细胞(从血液、骨髓、脾脏和淋巴结中取样)在不同类型癌症小鼠中的丰度和活性,这些肿瘤包括大脑、结肠、胰腺、皮肤(黑色素瘤)和淋巴结、乳腺癌。他们使用了一种最近改进的细胞技术,依靠独特的金属分子标记和质谱技术来快速定量和识别数十种不同活化状态下的细胞类型。

斯皮策早些时候发现,远离肿瘤的免疫细胞免疫治疗是有效的。在这项新的研究中,他的实验室团队已经确定,不仅未经治疗的癌症改变了局部的免疫反应,而且对免疫系统的破坏也随着时间的推移而演变。然而,值得注意的是,研究者追踪到的免疫系统紊乱在切除肿瘤手术时被逆转了。

“当与免疫系统相互作用时,不同的组织有不同的需求和风险,”她说。“像乳房这样有大量脂肪和大量排泄物的部位,与其他组织相比,与免疫系统有着截然不同的接触和互动水平。

为了评估癌症是否对人体免疫系统有相似的影响,研究人员还分析了公开数据中的人类乳腺癌患者血液中免疫标记物,并将其与健康人的数据进行了比较。他们发现癌症患者的免疫系统变化指标与新的动物研究数据一致,表明这些发现可能直接应用于改善人类免疫疗法。

免疫防御能力减弱

虽然研究中发现不同的肿瘤类型对免疫系统有不同的影响,但研究人员发现的一个共同特点是,免疫系统产生新免疫反应的能力降低,这是对抗感染和癌症的一个重要考虑因素。

众所周知,癌症患者对感染和疫苗接种的反应较弱,这在多大程度上可能是由于治疗的免疫抑制效应造成的。新的研究证实了癌症在任何治疗前都会削弱免疫系统对感染的反应:患有癌症的小鼠对病毒和细菌感染的免疫反应都减弱了。

对于免疫系统已经产生免疫反应的患者来说,癌症免疫治疗是最有效的;治疗需要能够刺激已有的免疫细胞,特别是“杀手”T细胞,以提高他们有效攻击肿瘤细胞的能力。

在这项研究中,癌细胞的生长与一类叫做“抗原提呈细胞”的免疫细胞活性降低有关,抗原提呈细胞抓住一个入侵的目标分子或抗原,并显示给T细胞和免疫系统的其他细胞。因此,检测抗原靶点的细胞就可以扩展其范围,并攻击任何显示相同抗原的肿瘤或传染性病原体。

图示:肿瘤环境减弱树突状细胞在二次感染期间的活化。

Hiam说:“我们的研究表明,抗原提呈细胞在癌症患者中可能有明显的功能改变,并且这种改变会损害免疫反应。”

科普点:

(1)抗原递呈细胞的概念

在机体的免疫应答过程中,能摄取、加工、处理抗原并将抗原信息提呈给T淋巴细胞的辅佐细胞,称为抗原提呈细胞(APC)。

(2)抗原递呈细胞的种类

抗原提呈细胞分专职性递呈细胞和非专职性递呈细胞两类。单核/巨噬细胞、树突状细胞(DC)和B淋巴细胞等属专职性的抗原提呈细胞(APC)。其它细胞如内皮细胞、纤维母细胞、各种上皮及间皮细胞等也具有一定的抗原提呈功能,又称这类细胞为非专职性抗原提呈细胞。

研究人员确定,癌症小鼠抗原提呈细胞功能不良是导致感染反应减弱的原因。他们能够通过治疗所谓的“共刺激分子”来促进抗原提呈细胞的激活和对感染的免疫反应,这些分子通常是由免疫系统制造的。

斯皮策说:“展望未来,我们看到癌症患者有望接受不同的疫苗,例如,健康人不需要这种疫苗,而这种疫苗可以激活抗原递呈细胞,从而产生良好的免疫应答效果。我们对未来的希望是,不仅针对T细胞,而是更有效的免疫疗法上,以治疗更多的患者。”

回输免疫细胞提前扳回一局

其实在早些年,一些基础研究中发现,天然免疫是机体抵御病原微生物感染的第一道防线,对癌症的预防有着重要的意义。NK细胞是人体中较为活跃的一类免疫细胞,它在人体中不断巡视着癌细胞和外来病原体,并进行清除工作。NK细胞和树突状细胞(DC)这类抗原提呈细胞关系密切,一方面DC可以激活NK细胞,促进NK细胞对靶细胞的杀伤作用;另一方面,NK 细胞也能作用于 DC 细胞,促进DC细胞成熟.

由于NK细胞在抵御肿瘤的第一道防线中非常重要,现已作为预防和治疗癌症的“主角”之一,极具应用前景。临床上使用NK细胞免疫治疗肿瘤已经被提出并投入使用,主要包括自体NK细胞、同种异体NK细胞、以及基因修饰的NK细胞等。

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